SATA – это интерфейс использующийся для связи между материнской платой и HDD. Технология основывается на протоколе правил, который определяет, как будут передаваться биты в контроллере, который осуществляет передачу и сигнальные линии на кабеле. Интерфейс является последовательным, а это значит, что данные передаются бит за битом.
Разработка технологии началась ещё в 2000 г., лучшими компаниями в IT-сфере. В материнские платы разъём начал интегрироваться в 2003 г.
SATA – переводится как последовательное применение новейших технологий. Расшифровывается как Serial Advanced Technology Attachment. Ключевым тут является слово Serial, что означает «последовательное», чем соответственно и отличается интерфейс от своего предшественника PATA.
IDE (он же PATA) использует параллельную передачу данных , чем сильно уступает по скорости более новому интерфейсу. К тому же IDE использует 40-контактный кабель, чем затрудняет циркуляцию воздуха внутри ПК и способствует росту температуры.
Кабеля и разъемы
Для подключения жесткого диска с помощью Serial ATA потребуется два кабеля .
Первый кабель служит для передачи данных и имеет 7 контактов. Второй же SATA кабель является питанием и подключается непосредственно к блоку питания через 4-х контактный MOLEX-разъём. Напряжение, которое проходит через кабель питания равняется 3, 3,5 и 12 В, при этом сила тока 4,5 А.
Чтобы не создавать резких скачков в переходе с одного интерфейса на другой, в плане питания, на многих HDD присутствуют старый 4-х контактный разъём.
Более новые HDD используют уже только 15-контактный SATA разъём.
Кабель SATA
Кабель питания
Интерфейс SATA и IDE
Разновидности САТА
С момента выхода (2003 г.) разработка технологии не стояла на месте и выпускались всё более быстрые и стабильные версии. На данный момент существует 6 основных версий, которые широко популярны и востребованы.
Sata
Первую модель, в данный момент встретить в ПК достаточно сложно. Работает на частоте 1.5 ГГц и имеет пропускную способность в 150 Мб/с , что не сильно превышает пропускную способность Ultra ATA. Основным преимуществом перед прошлым интерфейсом является последовательная шина, которая обеспечивает большую скорость передачи данных.
Sata 2
SATA 2 вышла на следующий год после выхода первой версии. Частота шины стала 3 ГГц , а пропускная способность 300 Мб/с . Использовала чипсет от NVIDIA с названием nForce 4. Визуально выглядит, как и первая версия.
Sata 3
Первая вариация 3 версии появилась в 2008 году. Скорость передачи данных 600 Мб/с .
В версии 3.1 была улучшена работа с SSD, снижено общее энергопотребление для системы, в которую входят несколько устройств.
Версия 3.2 имеет отличительную особенность — это слияние в PCI Express и Serial ATA названное как SATA Express. Основным является PCI, но программно по-прежнему совместим с Serial ATA. Имеет пропускную способность в 1969 Мб/с
.
Esata
Данная технология используется для подключения внешних устройств, использующих функцию «Hot Swap ». Разъёмы были изменены и теперь несовместимы с стандартным Serial ATA хотя сигнально они идентичны. Также разъёмы стали более прочными, что позволяет сделать больше число подключений/отключений устройств до выхода из строя. Используются два кабеля, один для передачи данных, другой для питания.
Разъем Esata
Отличие Esata и SATA
Power eSATA
Power eSATA (eSATAp) – специально разработан для того, чтобы избавится от двух кабелей требуемых при подключении. Данный интерфейс по одному кабелю передаёт данные и питание, чем упрощает использование.
Msata
Интерфейс, который используется в нетбуках и ультрабуках, заменяя собой более громоздкий разъём предшественника. Пропускная способность 6 Гбит/с
.
SAS
Интерфейс подключения по физическому каналу, аналогу Serial ATA, устройств, которые управляются с помощью набора команд SCSI. Тем самым появляется возможность подключать любые устройства , которые в управлении используют набор команда SCSI, этому так же способствует обратная совместимость с Serial ATA. Если сравнивать два эти интерфейса, то топология SAS находится на более развитом уровне, что позволяет подключить по двум или более каналам параллельно одно устройство. Первые ревизии SAS и Serial ATA 2 значились как синонимы, но со временем создатели решили, что использование SCSI в ПК нецелесообразно и разделили их.
Что такое
Это технология совмещения PCI Express и SATA. На материнской плате выглядит как два рядом расположенных порта SATA, что позволяет подключить как устройства использующие прошлые интерфейсы так и более новый. Пропускная способность 8 Гб/с при подключении одного разъёма и 16 Гб/с при подключении сразу двух разъёмов.
Разъемы Sata Express
Кабель Sata Express
Отличия и совместимость
Все версии обратно совместимы между собой. Т.е. при наличии Serial ATA 3 пользователь без труда сможет подключить устройство использующее версию 2. И так со всеми версиями.
Пропускная способность у 3 версии вдвое выше чем у 2 и составляет 6 Гбит/с . По сравнению с предыдущей было улучшено управление питанием .
Распиновка
Распиновка кабеля питания
Serial ATA:
Распиновка кабеля подключения
:
Как узнать какой SATA на материнской плате
Узнать какой разъём Serial ATA установлен на материнской плате пользователь может в несколько способов. Для владельцев стационарных ПК первый способ будет наиболее актуальный.
Нужно снять боковую крышку системного блока, чтобы добраться до материнской платы. Если у вас ноутбук придётся производит полную разборку. Делать это неопытному пользователю не рекомендуется. После того, как добрались до материнской платы следует найти разъём с надписью
SATA
или же можно просто отследить кабель, который идёт от HDD в материнскую плату. Возле этого разъёма на материнке и будет написано SATA. 6 Гб/с – это третья ревизия, а 3 Гб/с — это вторая.
Если же нет возможности разобрать, а разъём Serial ATA узнать нужно, можно воспользоваться программами. Нужно скачать программу HWiNFO , установить её и открыть.
В главном окне выбрать Bus
–
Pci
Bus
и посмотреть в правой части окна какие порты Serial ATA присутствуют на материнской плате.
Современные материнские платы поддерживают множество различных стандартов интерфейсов. Это сделано с целью, чтобы была возможность подключить к ним, как старые устройства, так и новые. Касается это и жестких дисков или SSD-накопителей. Практически каждая современная материнская плата имеет SATA 2 и SATA 3 разъемы для подключения накопителей. В рамках данной статьи рассмотрим, как определить, к SATA 2 или SATA 3 подключен жесткий диск компьютера или SSD.
Оглавление:В чем разница между SATA 2 и SATA 3
Конструктивно разъемы SATA 2 и SATA 3 не отличаются. Они выглядят на материнской плате абсолютно идентично, и только при желании производитель материнской платы может их сделать отличными друг от друга цветом. Собой SATA 2 и SATA 3 разъемы представляют площадку из семи контактов.
Ключевое различие SATA 2 и SATA 3 интерфейсов - это скорость передачи данных. Как можно понять, стандарт SATA 3 более современный, и через него данные на запись и чтение идут на скоростях выше, чем у SATA 2, если их поддерживает подключенный накопитель. Максимальная пропускная способность обмена данными через SATA 2 составляет не более 3 Гб/с, тогда как у SATA 3 этот показатель до 6 Гб/с.
Современные SSD диски для раскрытия их потенциала следует подключать к SATA 3 разъему, поскольку через SATA 2 они будут работать медленнее, чем способны. Что касается обычных HDD, их можно подключать, как к SATA 2, так и к SATA 3. По сути, для раскрытия их потенциала вполне достаточно скоростей интерфейса SATA 2.
Обратите внимание: Если на материнской плате свободны SATA 3 разъемы, следует их использовать и для подключения HDD дисков. Связано это с тем, что они способны обеспечить улучшенное управление питания устройством.
Как определить, подключен диск к SATA 2 или SATA 3
Зачастую многие пользователи не знают, к какому SATA разъему в их компьютере подключены имеющиеся накопители. Это может стать проблемой, которая тормозит скорость работы накопителя. Например, если подключить SSD в SATA 2 разъем, он будет работать значительно медленнее, чем способен при подключении к SATA 3.
Имеются программные и механические способы, как узнать, к какому разъему подключен жесткий диск. Рассмотрим оба варианта.
Механический способ
Механический способ крайне простой. Он подразумевает разбор системного блока компьютера (или ноутбука) и определение по информации на материнской плате, какие SATA-разъемы используются для установленных в компьютере накопителей.
Рядом с SATA-разъемами должна быть нанесена информация об их пропускной способности, по которой и можно понять - это SATA 2 или SATA 3 разъем. Как было сказано выше, разъем SATA 3 имеет пропускную способность в 6 Гб, поэтому около него на материнской плате наносится надпись “SATA 6G”. Около разъема SATA 2 можно видеть надпись “SATA 3G”.
Таким образом, можно понять по тому, к какому разъему подключен текущий накопитель, работает он через SATA 2 или SATA 3.
Программный способ
Если возможности разобрать компьютер нет, можно воспользоваться специализированными приложениями для анализа компьютерных составляющих. Программ, которые позволяют определить, через SATA 2 или SATA 3 подключен диск, достаточно много.
Одним из приложений, которое позволяет узнать, какие у материнской платы имеются разъемы для подключения накопителей, и как они используются, является HWINFO. Чтобы получить через него необходимую информацию, нужно:
Serial ATA 6 Gb/s @ 3 Gb/s
В данной надписи значение до значка @ говорит о том, какой потенциал пропускной способности имеется у устройства, а после значка @ указано, к какому порту подключено устройство. То есть, из указанного выше примера можно сделать вывод, что это SSD диск, который подключен к SATA 2 разъему, не раскрывающему его потенциал целиком.
Обратите внимание: Если SSD диск подключен правильно к SATA 3 разъему, то надпись будет Serial ATA 6 Gb/s @ 6 Gb/s.
Второе приложение, которое позволяет провести анализ подключения накопителей к SATA разъемам, называется CrystalDiskInfo. Эта программа направлена именно на анализ накопителей, в отличие от рассмотренного выше приложения HWINFO, способного сообщить различную информацию о системе.
Чтобы посмотреть через CrystalDiskInfo информацию о том, к какому разъему подключены диски, нужно установить приложение и запустить его. После этого сверху можно выбрать, данные о каком диске вы хотите посмотреть (в том случае, если дисков подключено несколько). Переключитесь на нужный диск.
Далее в графе “Режим передачи” можно посмотреть информацию о том, какое рекомендуется для диска подключение, и какое он в данный момент используется. До вертикальной черточки указана информация о том, к какому интерфейсу диск сейчас подключен - SATA 2 (SATA/300) или SATA 3 (SATA/600), а после черточки информация о том, какой потенциал диска. Если значения одинаковые или второе значение меньше первого, это указывает на то, что SATA разъем выбран правильно.
Устройства USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с
Конечные устройства и контроллеры USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с доступны уже несколько месяцев, причём сегодня они уже выходят на массовый рынок. NEC первой выпустила полноценный контроллер USB 3.0 (µPD720200). Совместимость с USB 2.0 воспринимается пользователями как само самой разумеющаяся, и мы не встречали "железа" USB 3.0, которое не было бы обратно совместимо с USB 2.0. У GDA есть свои дизайны, VIA уже предлагает контроллеры-концентраторы USB 3.0, да и в ближайшее время появится всё больше дизайнов. В случае SATA 6 Гбит/с ситуация схожая. Контроллер Marvell 88SE9123 сегодня уже стал доминирующим, и вся индустрия накопителей занята переходом с 3 на 6 Гбит/с в 2010 году. Впрочем, не все системы способны поддержать достаточную пропускную способность.
Проблемы пропускной способности PCI Express
И проблема сегодня состоит не в доступности продуктов, а в подключении и пропускной способности. Пока контроллеры USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с не интегрированы в чипсеты для массового рынка, они остаются дополнительными устройствами, требующими для своего подключения соответствующий интерфейс. Как правило, этим интерфейсом является PCI Express, который существует в двух разных версиях скорости: PCI Express 2.0 обеспечивает пропускную способность 500 Мбайт/с на линию, а PCI Express 1.x ограничен 250 Мбайт/с. Вполне очевидно, что одна линия PCIe 1.x не может выдержать пиковую пропускную способность 600 Мбайт/с у SATA 6 Гбит/с или 5 Гбит/с у USB 3.0. Пропускная способность 500 Мбайт/с у линии PCIe 2.0 может считаться достаточной.
Подключение PCI Express 2.0 существующих чипсетов использовалось, главным образом, для интерфейсов из 16 линий PCI Express, которые дают видеокартам достаточную пропускную способность. Почти все чипсеты для массового рынка предоставляют 16 линий PCI Express 2.0 для видеокарт; чипсеты для энтузиастов обычно дают в два раза больше линий. К сожалению, все другие линии PCI Express работают с половинной скоростью – но мы обнаружили интересное отличие между чипсетами AMD и Intel, о котором стоит поговорить.
AMD против Intel?
По каким-то причинам все чипсеты Intel, доступные сегодня, поддерживают PCI Express 2.0 только на основном интерфейсе, который используется для графики. Это касается чипсетов линеек 4 и 5, с южными мостами ICH10 и выше. Все вторичные интерфейсы PCI Express, доступные для дополнительных компонентов, ограничены скоростями PCI Express 1.1. Это касается всех чипсетов Intel PCI Express, начиная с линейки 900. AMD, с другой стороны, решила обновить до последней версии PCI Express все линии чипсетов 700 и 800. То есть текущие предложения AMD для массового рынка и энтузиастов не имеют "узкого места" по пропускной способности для высокоскоростных дополнительных устройств.
Мы взяли три материнские платы на P55 от Gigabyte и MSI, все из которых оснащены разными решениями для поддержки USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с. Мы проанализировали производительность SATA 6 Гбит/с на новом SSD Crucial RealSSD C300 и жёстком диске Seagate Barracuda XT с интерфейсом SATA 6 Гбит/с и обнаружили, что не все решения предоставляют достаточную пропускную способность.
"Узкие места" для USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с
Как мы уже упомянули, все чипсеты AMD 700 и 800 полностью поддерживают PCI Express 2.0, а поддержка Intel PCIe 2.0 ограничена основными линиями, которые подводятся к графическому решению. Поэтому вряд ли мы столкнёмся с "узкими местами" по пропускной способности на платформах AMD. Что же касается Intel, то следует обратить внимание на несколько опций. Хотелось бы подчеркнуть тот факт, что контроллеры, доступные на рынке, обычно используют только одну линию PCI Express для максимального упрощения. "Узкое место" по производительности, конечно, можно было бы устранить, если бы контроллеры подключались к системе по двум или четырём линиям, но на большинстве материнских плат для массового рынка вы вряд ли обнаружите другие слоты PCIe, помимо x1 или x16.
Первое решение заключается в простом использовании существующих линий PCIe 1.1 для подключения контроллеров USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с. Это даст максимальную пропускную способность 250 Мбайт/с. Конечно, такой подход следует избегать, поскольку контроллер SATA 6 Гбит/с получит пропускную способность меньше интерфейса SATA 3 Гбит/с, да и USB 3.0 тоже будет ограничиваться по пропускной способности. Для отдельных жёстких дисков, подключённых через USB 3.0, это не имеет особого значения, но если вы планируете одновременно подключить два накопителя параллельно, или когда SSD превзойдут пропускную способность 300 Мбайт/с, то подобное "узкое место" будет раздражать. Примером хорошей реализации можно считать установку Asus чипа PLX 8613 на материнской плате P7P55D Premium, который объединяет пропускную способность нескольких линий PCIe 1.1 для предоставления интерфейса PCIe 2.0. С точки зрения задержек такой вариант не идеален, но он всё равно лучше, чем подключение через одну линию PCIe 1.x. К сожалению, у нас не было на руках этой материнской платы.
Второй подход для преодоления ограничений пропускной способности для высокоскоростных компонентов, таких как контроллеры USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с, заключается в их подключении к основным линиям PCI Express , которые соответствуют стандарту PCIe 2.0, поэтому и предоставляют достаточную пропускную способность. В результате существующие 16 линий должны быть разделены между видеокартой и высокоскоростными контроллерами. Такое решение реализовано на материнской плате Gigabyte P55A-UD6. Но когда вы установите две видеокарты и запустите их в конфигурации Crossfire, то контроллеры USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с будут подключаться уже через чип PLX с обычными линиями PCIe 1.1 к южному мосту. Таким образом, пользователи могут сами выбирать, стоит ли обеспечивать полноценное подключение PCIe 2.0 для графики (будь то одна видеокарта или конфигурация Crossfire) или выделять линии PCIe 2.0 для подключения контроллеров USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с.
Наконец, существует ещё один способ предоставления пропускной способности более гибким образом . Такое решение сделано на материнской плате Gigabyte P55A-UD7. Хотя UD6 уже бьёт все рекорды по функциям, UD7 идёт на шаг дальше и добавляет чип nForce 200, который предоставляет больше возможностей подключения PCI Express и добавляет более эффективную поддержку SLI к платформе Intel P55. Чтобы всё работало правильно, требуется коммутатор; на этот раз им стал чип PLX 8608.
Нажмите на картинку для увеличения.
MSI и Gigabyte используют коммутатор PLX 8608 PCI Express, чтобы динамически распределять пропускную способность доступных линий 16 PCI Express 2.0 между слотами x16 и высокопроизводительными контроллерами, такими как USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с.
Gigabyte P55A-UD6 (видеокарты или контроллеры)
Нажмите на картинку для увеличения.
P55A-UD6 – одна из наиболее хорошо оснащённых материнских плат LGA 1156 из всех, что мы знаем. Более подробную информацию о ней вы можете получить в обзоре материнских плат на Intel P55 для энтузиастов , который мы опубликовали в декабре 2009 года. Набор функций начинается с массивного 24-фазного стабилизатора напряжения, который обеспечивает существенную мощность и гибкость, и продолжается богатыми возможностями подключения: поддержка Crossfire и три слота x16 PCI Express, отдельные контроллеры JMicron JMB362, ITE 8213 и Marvell 88SE9128 обеспечивают поддержку eSATA, UltraATA/133 и SATA 6 Гбит/с. Преимущества всех трёх чипов заключается в том, что каждый можно подключить через линию PCI Express 1.1, что позволяет распределить пропускную способность в отличие от более интегрированных контроллеров. Наконец, есть и контроллер NEC для USB 3.0. Этот контроллер, а также и чип SATA на 6 Гбит/с подключены через чип PLX, который позволяет использовать линии PCIe 2.0 процессора или линии PCIe 1.1 чипсета Intel P55.
Нажмите на картинку для увеличения.
Вы можете выбрать режим автоматического управления линиями PCIe, либо вручную определить, хотите ли вы предоставить максимальную пропускную способность контроллерам USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с. Если вы так сделаете, то уже не сможете использовать две видеокарты. Если вы всё же решите запустить конфигурацию Crossfire, то получите серьёзное падение производительности чипа SATA 6 Гбит/с, что видно по нашим диаграммам производительности. И это не ошибка Gigabyte, а просто следствие недостаточной общей пропускной способности для новых высокоскоростных интерфейсов и двух видеокарт.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
Gigabyte P55A-UD7 (максимальный набор подключений и коммутация PCIe)
Нажмите на картинку для увеличения.
Набор подключений P55-UD7 строится на функциях и достижениях UD6. Хотя плата UD6 уже являлась флагманским продуктом сама по себе, новая UD7 – это просто "монстр". Конечно, на материнской плате есть все необходимые и интересные функции, такие как 24-фазный стабилизатор напряжения, поддержка расширенного разгона памяти (Gigabyte указывает скорости DDR3-2600+), автоматическое переключение фаз для чипсета, памяти, цепей CPU, технология Ultra Durable 3, которая подразумевает использование большего количества меди, а также привычные двойные функции, такие как DualBIOS, два контроллера 1 Гбит/с и расширенные функции разгона. Впрочем, ключевой особенностью можно считать коммутатор PLX для PCI Express и наличие чипа nForce 200 от Nvidia. Последний обеспечивает дополнительные линии PCI Express 2.0, которые коммутируются к 16 линиям CPU.
В результате оба контроллера USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с (опять же, контроллеры NEC µPD720200 и Marvell SE9128) могут использовать пропускную способность PCI Express в динамическом режиме. Чип PLX находится ниже водоблока гибридной системы охлаждения, он обеспечивает коммутацию PCI Express при необходимости. Хотя общая проблема пропускной способности, а именно то, что платформы LGA 1156 обеспечивают только 16 линий PCIe 2.0, не решена, данный способ является наилучшим способом балансировки нагрузки, при этом он увеличивает гибкость распределения линий PCIe.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
MSI P55-GD85 (коммутация PCIe)
Нажмите на картинку для увеличения.
Третья плата в нашем тестировании - MSI P55-GD85. За исключением линейки Big Bang, это топовая материнская плата LGA 1156, которую вы можете получить от MSI. Плата оснащена динамической системой переключения фаз стабилизаторов напряжения (APS – active phase switching), системой облегчения разгона OC Genie, двумя портами LAN 1 Гбит/с, системой охлаждения с тепловыми трубками и многими другими опциями, которые будут интересны энтузиастам. Конечно, оснащение нельзя назвать чрезмерным, но опций всё равно довольно много - и здесь используется тот же самый коммутатор PLX 8608 PCI Express, который присутствует и на материнской плате Gigabyte P55A-UD7. В случае P55-GD85 MSI создала полнофункциональную плату с двумя слотами x16 PCI Express 2.0, которые оба могут работать от восьми физических линий PCIe 2.0, но при этом обеспечивают контроллерам USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с (вновь NEC и Marvell) достаточную пропускную способность через коммутацию. Кроме этих контроллеров, на плате также присутствует контроллер JMicron 363, поддерживающий eSATA и ещё один порт SATA 3 Гбит/с.
Основное отличие от последнего флагманского продукта Gigabyte заключается в отсутствии дополнительного моста PCI Express, такого как nForce 200, но плата MSI всё равно поддерживает режим SLI на двух видеокартах.
Тестовая конфигурация
Мы использовали твёрдотельный Crucial Real SSD C300 в качестве устройства с высокой пропускной способностью и жёсткий диск Seagate Barracuda XT 2 Тбайт, который использует SATA 6 Гбит/с.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
| Аппаратное обеспечение | |
| Gigabyte P55A-UD6 (Rev. 1.0), чипсет: P55, BIOS: 7d | |
| Материнская плата (Socket LGA1156) | Gigabyte P55A-UD7 (Rev. 1.0), чипсет: P55, BIOS: F3 |
| Материнская плата (Socket LGA1156) | MSI P55-GD85 (Rev. 1.0), чипсет: P55, BIOS: 1.1 |
| CPU Intel | Intel Core i5-661 (32 нм, 3,33 ГГц, 2x 256 кбайт L2 и 4 Мбайт L3, TDP 87 Вт, Rev. B1) |
| Память DDR3 | 2x 2 Гбайт DDR3-1600 (OCZ OCZ3G2000LV4GK), DDR3-1333 8-8-8-24 1T |
| Жёсткий диск | Seagate Barracuda 7200.11, 500 Гбайт (ST3500320AS), 7200 об/мин, SATA/300, кэш 32 Мбайт |
| Видеокарты (2x) | Sapphire Radeon HD 5850, GPU: Cypress (725 МГц), видеопамять: 1024 Мбайт GDDR5 (2000 МГц), потоковые процессоры: 1440 |
| Блок питания | PC Power & Cooling, Silencer 750EPS12V 750 Вт |
| Системное ПО и драйверы | |
| Операционная система | Windows 7 Ultimate X64, обновление 23 февраля 2010 |
| Драйверы и настройки | |
| Драйверы чипсета Intel | Chipset Installation Utility Ver. 9.1.1.1025 |
| Intel Matrix Storage Manager | Version 8.9.0.1023 |
| Графические драйверы ATI | Radeon Version 10.1 |
Тесты и настройки
Мы не проводили тесты производительности на всех трёх платах, поскольку основной целью данного обзора была оценка возможных "узких мест" со стороны PCI Express при использовании высокоскоростных контроллеров, таких как SATA 6 Гбит/с. Поэтому мы собрали конфигурацию Crossfire на двух видеокартах Sapphire Radeon HD 5850, которых вполне достаточно для нагрузки всех линий PCI Express 2.0, после чего мы посмотрели, на какой плате интерфейс накопителей замедляется сильнее всего из-за недостатка доступной пропускной способности.
Как и предполагалось, производительность SATA на контроллере 6 Гбит/с от Marvell падает после того, как оба слота x16 PCI Express начинают использоваться для конфигурации видеокарт Crossfire на материнской плате Gigabyte P55A-UD6. Два других решения используют чип PLX, чтобы динамически распределять пропускную способность PCI Express 2.0.
Результаты схожи при подключении жёсткого диска. Barracuda XT - накопитель с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, но он обеспечивает пиковую пропускную способность только при чтении или записи в кэш-память. Как видим, только решения с коммутатором PLX PCI Express способны обеспечить высокую пропускную способность.
Заключение
Проблему пропускной способности нельзя назвать острой, поскольку ещё не появились накопители SATA, способные выдать пропускную способность больше 300 Мбайт/с. Однако важно знать, что вы можете упереться в ограничения пропускной способности, если не обратите внимание на то, как реализованы контроллеры USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с. Давайте подведём итог.
Проблемы
Существующие чипсеты Intel не дают достаточной пропускной способности PCI Express для контроллеров USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с, поскольку все вторичные линии PCI Express не соответствуют стандарту 2.0, поэтому и предоставляют только 250 Мбайт/с вместо 500 Мбайт/с по линиям PCI Express 2.0. Производители материнских плат могут обойти подобное ограничение, подключая дополнительные компоненты PCIe через коммутаторы PCIe или через физические линии PCI Express 2.0 (которые обычно подводятся к видеокартам). Чипсеты AMD, начиная с линейки 700, полностью поддерживают PCI Express 2.0, поэтому они не демонстрируют такого ограничения.
Такие решения, как на материнской плате P55A-UD6, когда интерфейсы USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с могут подключаться через интерфейсы PCI Express 1.1 чипсета, приведут к появлению "узкого места" по пропускной способности. Это также касается и случая, когда вы решите установить дополнительную карту x1 PCI Express USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с в любую систему Intel или в систему AMD с чипсетами старее версии 700: интерфейс PCIe 1.1 250 Мбайт/с - это максимум, что вы получите; результаты наших тестов показывают, что в итоге эффективная пропускная способность может быть гораздо ниже.
Решения
Давайте похвалим AMD: компания оказалась быстрее, чем Intel, по интеграции интерфейса SATA 6 Гбит/с в свой последний чипсет. Действительно, в последнем чипсете 890 вы получите шесть портов SATA 6 Гбит/с. Интерфейс USB 3.0 чипсетом пока не поддерживается, но вы можете установить внешний контроллер USB 3.0 в слот x1 PCI Express 2.0 500 Мбайт/с, что даст полностью рабочую систему. Что же касается систем Intel, то мы рекомендуем внимательно подбирать модель материнской платы.
Поскольку 16 линий PCI Express 2.0 более чем достаточно для одной видеокарты, коммутаторы PCIe, такие как чипы PLX, используемые на материнских платах Gigabyte P55A-UD7 или MSI P55-GD85, могут удовлетворять требованиям по пропускной способности дополнительных контроллеров USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с, динамически распределяя пропускную способность доступных 16 линий PCIe 2.0 процессора платформы P55 на все устройства. Две упомянутые материнские платы демонстрируют, что подобное динамическое распределение пропускной способности является вполне приемлемым решением даже при установке двух видеокарт x8 PCI Express 2.0, которые нагружают пропускную способность PCIe в режиме Crossfire. Поэтому любая материнская плата для платформы Intel, использующая дополнительные контроллеры USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с, должна использовать коммутатор PCI Express для эффективного распределения доступной пропускной способности.
Проблема с пропускной способностью платформ Intel не может быть решена мгновенно, для этого потребуется обновление чипсета. Но вполне возможно использовать доступную пропускную способность существующих платформ более эффективно через коммутацию PCI Express, что и является нашей главной рекомендацией. Сегодня при покупке high-end материнской платы действительно стоит обращать внимание на то, как подключаются высокоскоростные контроллеры. При этом вам не потребуются отдельные карты расширения для контроллеров USB 3.0 или SATA 6 Гбит/с, и вы точно не получите "узкие места" на вашей платформе.
Если вы хотите провести модернизацию на интерфейс SATA 6 Гбит/с, то лучше подождать, поскольку преимущества по производительности всё ещё ограничены, так как на рынке ещё не появились накопители со скоростью больше 300 Мбайт/с. Но в случае USB 3.0 ситуация иная: если вы устанавливаете карту USB 2.0 x1 PCIe в слот PCIe 1.1, то всё равно получите пропускную способность до 250 Мбайт/с или минимум около 160 Мбайт/с, как можно видеть по нашим тестам. Впрочем, даже по сравнению с эффективной пропускной способностью 30-35 Мбайт/с у USB 2.0 такой прирост вполне себя оправдывает.
Захотел попробовать подключить к своей старой материнке GA-X48-DQ6 более быстрый SSD-диск. Материнка старая, поэтому на ней есть только SATA 2.0 и PCI-E тоже 2.0. У меня уже был установлен SSD Intel на 120Гб стандарта SATA 2.0. И я подумал: а что если через PCI-E подрубить более быстрый хард? Посчитал, что скорости PCI-E 2.0 x1 должно хватить, чтобы подобраться к скоростям SATA 3.0. Заказал эту плату. Получив её, начал тесты. Данная плата, как я понял, зависит не только от того, определит её БИОС или нет, но и от правильного драйвера AHCI. Как я опять же понял, плата подключает жёсткий диск только в режиме AHCI. Ниже я приведу результаты моих тестов.
Первая материнка GA-8I945PLGE-RH (SATA 2.0, PCI-E 1.0). При подключении через тестируемую плату второго жёсткого диска, Win7, установленная на первом HDD, зависала на логотипе Windows. Попытка установить заново Win7 (т.е. подключены DVD-ROM и один HDD через плату PCI-E) также приводила к зависанию после копирования файлов.
Вторая материнка на последнем чипсете AMD (A88) - GA-F2A88XM-DS2 (SATA 3.0, PCI-E 2.0-3.0). Разъём PCI-E x1, куда я вставлял эту плату, был указан как Gen2.0. Разъём под видеокарту же был 3.0, но до измерения скорости и выяснения отличия PCI-E 2.0 от 3.0 дело всё равно не дошло. Как и в первом случае - всё останавливалось на логотипе Windows. Но в отличие от первого теста если к плате PCI-E не был подключен жёсткий диск, то Windows всё-таки загружалась (в первом случае это ничего не меняло - тупо зависон на логотипе). Т.е. возможно надо было установить драйвер AHCI именно от Intel (не стал ставить, т.к. комп рабочий, и не хотелось поиметь проблем с ним). Windows с нуля ставить не пытался на этой материнке через PCI-E. Как я понимаю, AHCI на этом компе всё-таки работал, т.к. совершенно точно на имевшемся SSD автоматически работала команда Trim (проверял при помощи TrimCheck).
Третья материнка - GA-H110M-S2 (SATA 3.0, PCI-E 3.0). Проблем не возникло. На этой материнке был разрешён AHCI, и имевшийся жёсткий диск (SSD) также работал в режиме AHCI. Т.е. видимо этот драйвер дал возможность работать плате как следует. Так как удалось загрузиться с жёстким диском, подключенным через PCI-E, то я решил протестировать скорость одного и того же диска, подключенного сначала через плату PCI-E, а потом к разъёму SATA 3.0 на материнской плате. Вышло около 400Мб/с через PCI-E и порядка 550 через SATA 3.0 Видно, что скорость через PCI-E всё же выше, чем SATA 2.0, хотя до SATA 3.0 конечно не дотягивает. Ещё заметил, что если плату вставлять в разъём PCI-E x1, то скорость будет немного ниже, чем если её вставить в x16 (хотя плата сама x1), но незначительно выше - на 1-2%. На картинках скорость через PCI-E и через разъём SATA на материнке.
Четвёртая материнка, ради которой собственно плата и покупалась - GA-X48-DQ6. Винда загрузилась нормально, SSD, подключенный к PCI-E плате определился в Винде нормально. Однако тесты скорости к сожалению показали, что смысла в этой плате нет. Скорость оказалась даже ниже SATA 2.0 - около 200Мб/ против 280Мб/с при покдлючении к материнке, хотя я прикидывал, что через PCI-E 2.0 x1 в одну сторону должно пролезать 400-500Мб в секунду, а на деле получилось вдвое меньше - немногим лучше SATA 1.0. На картинках скорость через PCI-E и через разъём SATA на материнке.
В итоге я не понял, чем думали её создатели, делая x1 скорость передачи данных. Судя по тестам, плата может достигать скоростей больших, нежели SATA2.0, из чего делаю вывод, что узким местом является именно использование подключения х1. Применение данной платы может быть оправдано только при подключении в слот PCI-E третьего поколения (ибо второе поколение даёт скорость ниже, чем обычный слот SATA 2.0 на материнской плате). Но на материнках с PCI-E 3.0 обычно уже есть свой SATA 3.0 контроллер, который дает бОльшую скорость. Материнских же плат с PCI-E 2.0 и SATA 1.0 не существует, но даже если бы и были, то там покупка такой платы уже экономически невыгодна - слишком старые материнка и проц. В принципе, плюсом можно считать добавление в систему пусть медленного, но разъёма mSATA. Если у кого завалялся лишний SSD mSATA, то его можно будет таким образом подключить. Но надо помнить, что использование этой платы слегка увеличивает время загрузки компа - примерно на 5-7 секунд, необходимых для инициализации платы и отображения её opROM.
Если у кого-то есть НЕдеструктивные:) идеи, как эту плату теперь использовать и хоть как-то отбить вложенные деньги - буду рад их выслушать. Мне пока приходит в голову только идея поставить её на материнку, где есть PCI-E 3.0 и таким образом просто иметь доп.разъём «SATA 2.5» (недоSATA 3.0). Ну или перепродать такому же чайнику как я. :)))
Планирую купить +10 Добавить в избранное Обзор понравился +21 +31Технические характеристики
Материнская плата Gigabyte GA-EX58A-UD7 может позиционироваться как плата для геймеров и энтузиастов и на данный момент является топовой в линейке моделей от компании Gigabyte.
Плата GA-EX58A-UD7 основана на топовом чипсете Intel X58 Express в паре с южным мостом ICH10R и предназначена для использования процессоров семейства Intel Core i7 900-й серии (кодовое наименование Bloomfield) с разъемом LGA 1366. Модель выполнена на классической для компании Gigabyte печатной плате синего цвета в стандартном формфакторе ATX.
Для установки модулей памяти на плате предусмотрено шесть DIMM-слотов, что позволяет устанавливать до двух модулей памяти DDR3 на каждый канал (в трехканальном режиме работы памяти). Всего плата поддерживает установку до 16 Гбайт памяти (спецификация чипсета), и с ней оптимально применять три или шесть модулей памяти. В штатном режиме работы плата рассчитана на память DDR3-1333/1066/800, а в режиме разгона поддерживает также память DDR3-2200.
Для установки видеокарт на плате предусмотрено четыре слота в формфакторе PCI Express 2.0 x16.
Напомним, что процессоры Intel Core i7 900-й серии (Bloomfield), в отличие от процессоров Intel Core i7 800-й серии (Lynnfield), не имеют встроенного контроллера PCI Express 2.0, а значит, поддержка всех линий PCI Express 2.0 реализована через чипсет Intel X58 Express. Чипсет поддерживает 36 линий PCI Express 2.0 через северный мост и еще шесть линий PCI Express 1.1 через южный мост ICH10/ICH10R
На плате GA-EX58A-UD7 четыре слота PCI Express 2.0 x16 сгруппированы попарно. Одна пара слотов является полноскоростной, то есть слоты работают на скорости x16 (эти слоты мы будем обозначать как PCIe x16). Cлоты PCIe x16 целесообразно использовать для установки видеокарт (либо одной, либо двух видеокарт в режиме NVIDIA SLI и ATI CrossFireX). Другая пара слотов PCI Express 2.0 x16 функционирует на скорости x8 (их мы будем обозначать как PCIe x8). Правда, нужно отметить, что каждый слот PCIe x8 разделяет всю полосу PCI Express 2.0 с одним из слотов PCIe x16. То есть при применении одного из слотов PCIe x8 соответствующий ему слот PCIe x16 перейдет в режим x8.
Слоты PCIe x16 и PCIe x8 используют 32 из 36 линий PCI Express 2.0, поддерживаемых северным мостом чипсета Intel X58 Express.
Говоря о слотах PCI Express 2.0 x16, реализованных на плате GA-EX58A-UD7, нужно отметить и их конструктивное расположение. Размещены они следующим образом: слот PCIe x16, за ним слот PCIe x8, потом слот PCIe x16, за которым расположен обычный слот PCI, а в некотором удалении от них - последний слот PCIe x8. Расстояние между первым слотом PCIe x16 и слотом PCIe x8 таково, что если применяется двухслотовая видеокарта (а все топовые модели видеокарт занимают по толщине два слота), то использование слота PCIe x8 становится физически невозможным.
Второй слот PCIe x16 расположен на таком расстоянии от слота PCI, что если применяется двухслотовая видеокарта, то использование слота PCI становится физически невозможным.
Добавим также, что плата Gigabyte GA-EX58A-UD7 поддерживает технологии NVIDIA SLI и ATI CrossFireX для операционных систем Windows XP, Windows Vista и Windows 7, а также технологии Quad SLI (для двухпроцессорных графических карт) и ATI 4-Way CrossFireX (для двухпроцессорных графических карт) для операционной системы Windows Vista и Windows 7. В комплекте к системной плате прилагаются мостики для объединения двух видеокарт в режим 2-Way SLI (или Quad SLI для двухпроцессорных графических карт).
Кроме четырех слотов в формфакторе PCI Express 2.0 x16, на плате GA-EX58A-UD7 имеются еще два слота PCI Express 1.1 x1, реализованные через две линии PCI Express 1.1, поддерживаемые южным мостом чипсета Intel X58 Express, а также слот PCI 2.3.
Для подключения жестких дисков на плате GA-EX58A-UD7 предусмотрено несколько SATA-портов. Во-первых, имеется шесть портов SATA II с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1, 10 и 5 с функцией Matrix RAID, которые реализованы через контроллер SATA II, интегрированный в южный мост ICH10R чипсета Intel X58 Express.
Во-вторых, на плате интегрирован SATA II-контроллер JMicron JMB362, посредством которого на плате реализованы два порта eSATA II/USB Combo (порты eSATA, комбинированные с разъемами USB и выведенные на заднюю панель платы) с возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1 и JBOD.
В-третьих, на плате GA-EX58A-UD7 интегрирован SATA II-контроллер Gigabyte SATA2, на базе которого реализованы два порта SATA II c возможностью организации RAID-массивa уровней 0 и 1, а также порт IDE с поддержкой устройств ATA133/100/66/33.
Ну и, в-четвертых (и это одна из главных особенностей платы), на плате GA-EX58A-UD7 интегрирован SATA III-контроллер Marvell 9128, на базе которого реализованы два порта SATA III c возможностью организации RAID-массивов уровней 0, 1 и JBOD.
Напомним, что если пропускная способность, предусмотренная стандартом SATA II, составляет 3 Гбит/с, то для стандарта SATA III она равна 6 Гбит/с.
Вообще, говоря о стандарте SATA III, нужно отметить, что, подключив диски с интерфейсом SATA III к соответствующему интерфейсу, не стоит ожидать, что скорость записи и чтения увеличится вдвое. Дело в том, что пропускная способность интерфейса и такая характеристика диска, как скорость чтения и записи, - это далеко не одно и то же. Современные жесткие диски имеют максимальную скорость последовательного чтения порядка 100-140 Мбайт/с, или 800-1120 Мбит/с. Как видите, по своим скоростным характеристикам жесткие диски не дотягивают даже до пропускной способности интерфейса SATA, так что подключать их к интерфейсу SATA III просто бессмысленно. Есть и еще один подводный камень в интерфейсе SATA III. Дело в том, что сам контроллер SATA III подключается к одной линии PCI Express 2.0, пропускная способность которой составляет 5 Гбит/с (по 2,5 Гбит/с в каждом направлении). То есть получается, что пропускная способность шины PCI Express 2.0 ниже пропускной способности интерфейса SATA III. Таким образом, для подключения накопителей на плате GA-EX58A-UD7 имеется десять внутренних и два внешних порта SATA.
Отметим, что контроллеры JMicron JMB362 и Gigabyte SATA2 утилизируют по одной линии PCI Express (rev 1.1), поддерживаемой южным мостом ICH10R чипсета Intel X58 Express. SATA III-контроллер Marvell 9128 утилизирует одну линию PCI Express 2.0, поддерживаемую северным мостом чипсета Intel X58 Express.
Для подключения 3,5-дюймового флопповода на плате GA-EX58A-UD7 предусмотрен соответствующий разъем на основе контроллера iTE IT8720.
Для подключения разнообразных периферийных устройств на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 реализовано десять портов USB 2.0. Шесть из них выведены на заднюю панель платы (два порта - комбинированные eSATA/USB), а еще четыре можно вывести на тыльную сторону ПК, подключив соответствующие плашки к двум разъемам на плате (по два порта на одну плашку).
Кроме того, на плате имеются два порта USB 3.0 на базе контроллера NEC D720200, который утилизирует одну линию PCI Express 2.0, поддерживаемую северным мостом чипсета Intel X58 Express. Стандартом USB 3.0 предусматривается скорость передачи данных 5 Гбит/с (640 Мбайт/с) в каждом направлении. Это, конечно же, существенно (более чем в 10 раз) выше скорости передачи данных, предусмотренной стандартом USB 2.0, но, опять-таки, нужно помнить, что контроллер USB 3.0 утилизирует одну линию PCI Express 2.0 с пропускной способностью 2,5 Гбит/с (320 Мбайт/с) в каждом направлении. То есть максимальная скорость передачи по интерфейсу USB 3.0 не может быть выше 320 Мбайт/с.
Также на плате присутствует FireWire-контроллер T.I. TSB43AB23, посредством которого реализованы три порта IEEE-1394а, два из которых выведены на заднюю панель платы, а для подключения третьего предусмотрен соответствующий разъем.
Аудиоподсистема этой материнской платы реализована на базе 10-канального (7.1+2) аудиокодека Realtek ALC889. Соответственно на тыльной стороне материнской плате имеются шесть аудиоразъемов типа mini-jack, один коаксиальный и один оптический разъем S/?PDIF (выходы), а на самой плате - разъемы S/PDIF-вход и S/PDIF-выход.
На плате также интегрированы два гигабитных сетевых контроллера Realtek RTL8111D Gigabit Ethernet PCI Express, объединенных в функциональную группу под названием Smart Dual LAN. Если один из них выйдет из строя, плата автоматически переключится на другой контроллер без замены портов или подключения второго кабеля. Если же подключить второй кабель, то можно использовать два контроллера вместе (агрегирование портов), что позволяет вдвое увеличить пропускную способность канала связи.
Кроме того, на плате GA-EX58A-UD7 имеются кнопки включения, перезагрузки и очистки CMOS, а также индикатор POST-кодов, что подчеркивает ориентацию данной платы на энтузиастов.
Система охлаждения платы GA-EX58A-UD7 представляет собой единую конструкцию, состоящую из четырех алюминиевых радиаторов, связанных друг с другом тепловой трубкой. Первые два радиатора традиционно используются для охлаждения MOSFET-транзисторов регулятора напряжения питания процессора, расположенных около процессорного разъема LGA 1366. Еще один радиатор устанавливается на северном мосту чипсета Intel Х58 Express, а четвертый радиатор закрывает южный мост ICH10R, контроллер Marvell 9128 и контроллер JMicron JMB362. Опционально радиатор северного моста чипсета может иметь два патрубка для системы водяного охлаждения.
Отметим также, что радиаторы, установленные на MOSFET-транзисторах регулятора напряжения питания процессора, закрывают лишь половину всех транзисторов. Дело в том, что на плате GA-EX58A-UD7 применяется 24-канальный регулятор напряжения питания процессора с технологией динамического переключения фаз питания процессора (Dynamic Energy Saver, DES). Соответственно всего на плате имеется 48 MOSFET-транзисторов, относящихся к регулятору напряжения питания процессора. Однако разместить все 48 MOSFET-транзисторов в непосредственной близости от процессорного разъема оказалось не так-то просто. Поэтому 24 MOSFET-транзистора расположены на лицевой стороне платы, а еще 24 - на тыльной. Ну а радиаторами закрыты только те MOSFET-транзисторы, которые находятся на лицевой стороне платы.
Для подключения вентиляторов на плате GA-EX58A-UD7 предусмотрены два трех- и два четырехконтактных разъема. Трехконтактные разъемы подразумевают использование метода изменения напряжения питания для управления скоростью вращения вентилятора, а четырехконтактные - метода широтно-импульсной модуляции напряжения питания.
В спецификации к плате Gigabyte GA-EX58A-UD7 указывается, что на ней применяется 24+2+2-регулятор напряжения питания, то есть 24-фазный регулятор напряжения питания, 2-фазный регулятор напряжения питания памяти и 2-фазный регулятор напряжения питания чипсета.
Как мы уже не раз отмечали, говорить о 24-фазном регуляторе напряжения питания процессора на платах Gigabyte (таких плат несколько) не совсем правильно. Корректнее говорить о 24-канальном 6-фазном (по четыре канала на каждую фазу) регуляторе напряжения питания.
Действительно, на плате в качестве управляющей всеми каналами питания микросхемы выступает 6-фазный PWM-контроллер Intersil ISL6336A, совместимый со спецификацией VRD 11.1. На каждую фазу PWM-контроллера параллельно сажаются два двухканальных MOSFET-драйвера Intersil ISL 6611ACRZ (если снять радиаторы, то можно насчитать ровно 12 MOSFET-драйверов Intersil ISL 6611ACRZ). В результате получается, что каждая из шести фаз PWM-контроллера разбивается на четыре синхронных канала. Ну а далее всё традиционно. Каждый канал питания образован двумя MOSFET-транзисторами uPA2724UT1A компании NEC, дросселем с ферритовым сердечником и конденсатором с твердотельным электролитом. Таким образом, в случае платы Gigabyte GA-EX58A-UD7 речь идет не о 24-, а о 6-фазном 24-канальном регуляторе напряжения питания процессора. Кстати, именно использование 6-фазного PWM-контроллера Intersil ISL6336A налагает свои ограничения на технологию динамического переключения фаз питания. PWM-контроллер Intersil ISL6336A может динамически отслеживать текущую загрузку процессора (ток, потребляемый процессором) и в зависимости от этого активировать необходимое число фаз питания (PWM-каналов) с целью оптимизации КПД регулятора напряжения питания. И понятно, что переключение между фазами питания происходит порциями по четыре канала, то есть, несмотря на наличие 24 каналов регулятора напряжения питания процессора, реализовано 6-ступенчатое аппаратное переключение режимов энергопотребления. Напомним, что в терминологии компании Gigabyte технология аппаратного переключения фаз питания процессора называется Dynamic Energy Saver Advanced.
Одной из особенностей этой платы является то, что она поддерживает технологию Ultra Durable 3.
Напомним, что в системных платах с технологией Ultra Durable 3 слой меди в слоях питания и заземления вдвое толще, за счет чего достигается более эффективное охлаждение и на 50% снижается полное сопротивление печатной платы. Также в системных платах Gigabyte серии Ultra Durable 3 используются конденсаторы с твердым электролитом, имеющие средний срок службы 50 тыс. часов, дроссели с ферритовыми сердечниками и МОП-транзисторы с низким сопротивлением при переключении состояний (Low RDS(on) MOSFET). По данным компании Gigabyte, по сравнению с обычными MOSFET-транзисторами рабочая температура Low RDS(on) MOSFET ниже на 16%.
Тестирование платы Gigabyte GA-EX58-UD4
Рассмотрев все особенности платы Gigabyte GA-EX58A-UD7, обратимся к результатам ее тестирования.
При тестировании платы Gigabyte GA-EX58A-UD7 использовался стенд следующей конфигурации:
- процессор - Intel Core i7-965 Extreme Edition (режим Intel Turbo Boost активирован);
- материнская плата - Gigabyte GA-EX58A-UD7 rev. 1.0;
- версия BIOS - F2a;
- память - DDR3-1066;
- объем памяти - 3 Гбайт (три модуля по 1024 Мбайт);
- режим работы памяти - DDR3-1333, трехканальный режим работы;
- видеокарта - Gigabyte GeForce GTS295;
- жесткий диск - Seagate Barracuda XT ST32000641AS (2 Тбайт, SATA III, Firmware CC12);
- блок питания - Tagan 1300W.
При тестировании материнской платы Gigabyte GA-EX58A-UD7 мы сделали акцент на рассмотрении таких ее возможностей, как поддержка интерфейсов SATA III и USB 3.0.
SATA III против SATA II
Для того чтобы выяснить, какие преимущества пользователь может получить от нового стандарта SATA III, мы использовали диск Seagate Barracuda XT ST32000641AS объемом 2 Тбайт, который поддерживает новый интерфейс SATA III.
Первоначально мы измерили скоростные характеристики диска Seagate Barracuda XT ST32000641AS с применением пакета IOmeter. Для этого использовались два жестких диска. Операционная система устанавливалась на жесткий диск, который подключался к одному из портов SATA II, реализованных через контроллер, интегрированный в южный мост ICH10R чипсета Intel X58 Express. Тестируемый диск Seagate Barracuda XT ST32000641AS подключался один раз к порту SATA III, а другой - к порту SATA II на базе контроллера Gigabyte SATA II.
Результаты тестирования представлены на рис. 1-4.
Рис. 1. Скорость последовательного чтения при подключении диска
Рис. 2. Скорость последовательной записи при подключении диска
по интерфейсам SATA II и SATA III
Рис. 3. Скорость выборочного чтения при подключении диска
по интерфейсам SATA II и SATA III
Рис. 4. Скорость выборочной записи при подключении диска
по интерфейсам SATA II и SATA III
Как видно по результатам тестирования, максимальная скорость последовательных операций для интерфейса SATA III точно такая же, как и для интерфейса SATA II. Это и понятно - ведь в данном случае скорость определяется не пропускной способностью интерфейса, а скоростными характеристиками самого диска.
Скорость выборочных операций при подключении диска по интерфейсу SATA III также не отличается от аналогичной скорости при подключении диска по интерфейсу SATA II.
Единственное обнаруженное нами различие в скорости при подключении диска по интерфейсам SATA III и SATA II наблюдалось в последовательных операциях при малых размерах блока данных.
Скорость последовательных операций возрастает пропорционально размеру блока данных, достигая насыщения при некотором размере блока. Разница заключается в том, что при подключении диска по интерфейсу SATA III насыщение наступает при меньшем размере блока данных, а на участке линейного возрастания скорости последовательной записи или чтения при одном и том же размере блока данных скорость выше при подключении диска по интерфейсу SATA III.
На следующем этапе тестирования мы решили проверить, можно ли извлечь выгоду из интерфейса SATA III в реальных условиях, то есть при работе с различными приложениями. Для этого мы подключили диск Seagate Barracuda XT ST32000641AS к порту SATA III в режиме AHCI и инсталлировали на него операционную систему Windows 7 Ultimate (32-bit). Далее мы прогнали на компьютере наши традиционные тесты из пакета ComputerPress Benchmark Script 8.0, которые используем для тестирования процессоров и ПК.
Затем мы подключили тот же самый диск к порту SATA II на базе контроллера Gigabyte SATA2 и опять прогнали тест ComputerPress Benchmark Script 8.0. Понятно, что разница в результатах тестирования может объясняться лишь тем, что в первый раз диск подключался к интерфейсу SATA II, а во второй - к интерфейсу SATA III. Сводные результаты тестирования с использованием теста ComputerPress Benchmark Script 8.0 представлены в таблице . Напомним, что все результаты тестирования нормируются относительно референсной конфигурации, которая отличается от тестируемой лишь материнской платой и жестким диском. Интегральный результат тестирования определяется как среднегеометрическое от результатов по отдельным группам тестов, умноженное на 1000.
По результатам тестирования производительности компьютера на реальных приложениях можно сделать вывод, что в случае использования всего одного диска (то есть без RAID-массива) интерфейс SATA III не имеет никаких преимуществ перед интерфейсом SATA II. Во всех группах тестов получаются одинаковые (в пределах погрешности измерений) результаты, а интегральные результаты тестирования различаются менее чем на 0,1%, что, конечно же, можно не принимать в расчет.
Единственное преимущество интерфейса SATA III перед SATA II проявляется при использовании RAID-массива уровня 0 из двух дисков (на плате всего два порта SATA III). Однако данный режим мы не могли исследовать по причине отсутствия второго диска с интерфейсом SATA III.
Кстати, попутно заметим, что, несмотря на применение режима AHCI как для контроллера Gigabyte SATA II, так и для контроллера JMicron JMB362, никакого «горячего» подключения для диска ST32000641AS не реализовано. То есть если подключить диск при загруженной операционной системе, то он определится ею только после перезагрузки компьютера. Возможно, это проблема контроллеров на материнской плате, а может быть, и самого диска ST32000641AS.
USB 3.0 против USB 2.0
На следующем этапе тестирования мы попытались оценить преимущества нового стандарта USB 3.0. Для этого мы использовали внешний жесткий диск компании Buffalo, который имеет интерфейс USB 3.0.
Скоростные характеристики диска Buffalo измерялись с помощью пакета IOmeter. Один раз диск подключался к материнской плате Gigabyte GA-EX58A-UD7 по интерфейсу USB 3.0, а другой - по интерфейсу USB 2.0.
Результаты сравнительного тестирования представлены на рис. 5-8.
Рис. 5. Скорость последовательного чтения при подключении диска
Рис. 6. Скорость последовательной записи при подключении диска
по интерфейсам USB 2.0 и USB 3.0
Рис. 7. Скорость выборочного чтения при подключении диска
по интерфейсам USB 2.0 и USB 3.0
Рис. 8. Скорость выборочной записи при подключении диска
по интерфейсам USB 2.0 и USB 3.0
Как видно по результатам тестирования, интерфейс USB 3.0 имеет очевидное преимущество перед интерфейсом USB 2.0.
При подключении диска по интерфейсу USB 2.0 максимальная скорость последовательного чтения и записи ограничивается пропускной способностью самого интерфейса и не превышает 33 Мбайт/с для последовательного чтения и 29 Мбайт/с для последовательной записи.
При подключении того же диска по интерфейсу USB 3.0 максимальная скорость последовательного чтения ограничивается уже не пропускной способностью интерфейса, а скоростными характеристиками самого диска и составляет 140 Мбайт/с, то есть в 4,25 раза больше, чем при подключении диска по интерфейсу USB 2.0.
Аналогично при подключении диска по интерфейсу USB 3.0 максимальная скорость последовательной записи определяется скоростными характеристиками самого диска и составляет 140 Мбайт/с.
В операциях выборочного чтения и записи преимущество интерфейса USB 3.0 перед интерфейсом USB 2.0 начинает сказываться при больших размерах блока данных (более 256 Кбайт), то есть когда операции становятся все более последовательными. При малых размерах блока данных узким местом в системе является не пропускная способность интерфейса, а сам диск. А потому разницы в скорости выборочных операций при малых размерах блока данных при подключении диска по интерфейсам USB 3.0 и USB 2.0 не наблюдается.
Отметим, что 140 Мбайт/с - еще не предел для интерфейса USB 3.0. Если бы использовался более скоростной внешний диск (хотя для диска скорость последовательных операций в 140 Мбайт/с - это очень много), то можно было бы получить и бо льшую скорость.
Наверное, самый важный вывод, который можно сделать, сопоставляя результаты тестирования внешнего диска с интерфейсом USB 3.0, заключается в том, что теперь интерфейс USB 3.0 перестал быть узким местом в системе и позволяет полностью реализовать весь скоростной потенциал жесткого диска. Скорость работы накопителей по интерфейсу USB 3.0 не ниже, чем по интерфейсу SATA II/SATA III. И если реальной пользы от нового интерфейса SATA III нет практически никакой, то выгода от интерфейса USB 3.0 очевидна.