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.
#SATASerial 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.
Обзор и тестирование SSD-накопителя с 64-слойной TLC памятью объёмом 256 ГБ — Intel 545s Series SSDSC2KW256G8X1
Выбор SSD-накопителя с умом является достаточно сложной задачей. Особенно, когда на рынке десятки недорогих моделей, основанных на разных типах памяти и управляемые разными контроллерами. Наткнуться на медленный диск, да ещё и с малым ресурсом микросхем в низшем ценовом диапазоне можно без проблем. А как обстоят дела с более дорогими моделями? До недавнего времени всё было практически идеально — чем дороже накопитель, тем качественнее была «начинка». В последние пару лет всё изменилось — в красочной обёртке с высоким ценником можно получить что-то такое, что не будет радовать вовсе. Всё это произошло по той причине, что появились новые типы памяти — пользователю надо изучить несколько независимых обзоров, чтобы сделать верный выбор. В этом году несколько производителей стали выпускать накопители на основе новой 64-слойной TLC памяти. Большинство ведущих производителей уже представили SSD на её основе. И для нас это только хорошо — такая память достаточно быстрая, дешевле в производстве и, соответственно, выгоднее для нас — пользователей.
В конце данного материала мы продемонстрируем результаты, полученные при тестировании в полном соответствии с международной методикой тестирования под Linux через fio. Все параметры соответствуют рекомендациям спецификации SNIA – Solid State Storage Performance Test Specification.
В данном материале мы подробно рассмотрим накопитель Intel серии 545s, основанный как раз на такой памяти. В наших руках модель объёмом 256 ГБ с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Существует также и версия в форм-факторе M.2.
Стоимость Intel SSDSC2KW256G8 в московской рознице на момент публикации обзора составляет от 6640 рублей.
Поставляется накопитель в самой простой картонной коробке, внутри которой находится уже другая — в фирменном оформлении Intel.
На обратной стороне присутствует небольшая наклейка с информацией о модели, а также схематичное изображение накопителя, где указана его толщина — 7 мм.
Полный набор характеристик с официального сайта
| Intel® SSD 545s Series (256GB, 2.5in SATA 6Gb/s, 3D2, TLC) | |
| Кодовое название | Liberty Harbor |
| Основные функции | |
| Емкость | 256 GB |
| Состояние | Launched |
| Дата выпуска | Q3’17 |
| Тип литографии | 3D TLC |
| Рекомендуемая цена для покупателей | $99.00 |
| Производительность | |
| Последовательное чтение (в пределах) | 550 MB/s |
| Последовательная запись (в пределах) | 500 MB/s |
| Случайное чтение (участок 8 ГБ) (в пределах) | 75000 IOPS |
| Случайная запись (участок 8 ГБ) (в пределах) | 85000 IOPS |
| Задержка — чтение | 50 µs |
| Задержка — запись | 50 µs |
| Питание — активный режим | 4.5W |
| Питание — режим простоя | 50mW |
| Надежность работы | |
| Диапазон рабочих температур | 0°C to 70°C |
| Рейтинг износоустойчивости (операции записи за все время эксплуатации) | 144 TBW |
| Среднее время наработки на отказ | 1.6 Million Hours |
| Доля неустранимых битовых ошибок (UBER) | <1 sector per 10^15 bit read |
| Гарантийный период | 5 yrs |
| Спецификации корпуса | |
| Форм-фактор | 2.5″ 7mm |
| Interface | SATA 3.0 6Gb/S |
| Усовершенствованные технологии | |
| Расширенная защита от потери данных при отключении питания | Нет |
| Аппаратное шифрование | AES 256 bit |
| High Endurance Technology | Нет |
| Мониторинг и журналирование температуры | Нет |
| Комплексная защита данных | Да |
| Технология Intel® Smart Response | Да |
| Intel® Rapid Start Technology | Да |
| Intel® Remote Secure Erase | Нет |
В комплекте поставки присутствует лишь руководство пользователя, совмещённое с информацией о гарантии.
Корпус накопителя полностью выполнен из металла и обладает необычной формой — строгой и современной.
На обратной стороне присутствует наклейка с информацией о модели.
Вскрыть корпус можно только повредив гарантийную пломбу в виде голограммы с фирменными знаками Intel.
Печатная плата со всеми компонентами занимает менее половины внутреннего пространства.
Контроллер и обе микросхемы памяти соприкасаются с корпусом через термопрокладки. Но даже при суточном нагрузочном тестировании беспокоиться за перегрев нам не пришлось — температура составила максимум 34 градуса при 24 градусах в помещении. В корпусе была создана стандартная циркуляция воздуха.
Контроллер — SMI с маркировкой PF1X81.
Микросхема буферной памяти — SK hynix H5TC2G63GFR (DDR3L, 256 МБ).
256 ГБ постоянной памяти образованы двумя микросхемами 29F01T2ANCTH2 производства Intel.
Программное обеспечение
Для своих SSD накопителей компания Intel разработала компактное, но функциональное и удобное программное обеспечение Intel SSD Toolbox.
На главном экране демонстрируется список накопителей в системе и выводится основная информация — модель, версия прошивки, серийный номер, соотношение свободного и занятого дискового пространства, а также расчётный остаточный ресурс накопителя.
В нашем случае вы не видите отметку в 100% по причине того, что скриншот снят после проведения всех тестов. А это — запись 26 ТБ информации и считывание 10.5 ТБ информации всего за 69 часов работы накопителя.
Первая доступная кнопка — Intel SSD Optimizer. Эта функция позволяет оптимизировать работу накопителей при помощи команды Trim.
Можно задать такую оптимизацию в виде расписания.
Ещё одна полезная кнопка в главном окне — просмотр значений SMART.
Можно выполнить быстрое диагностическое сканирование накопителя.
Или полное, которое длится гораздо дольше, т.к. проверяется адрес каждого логического блока (LBA) на предмет наличия постоянных ошибок.
Не обошлось и без функции Secure Erase — безопасного удаления всех данных без возможности их восстановления.
Доступна функция обновления прошивки и поиска новой версии самого ПО Intel SSD Toolbox.
Реализована возможность проверки функционала системы для выявления проблем, которые могут замедлить работу.
И в самом нижнем разделе можно посмотреть краткие сведения о системе.
Тестирование
Начнём с привычного всем бенчмарка AS SSD Benchmark, результаты которого приведены в МБайт/с.
И в виде IOPS.
Дополнительный тест — копирование данных.
Расширенный бенчмарк - Anvil’s Storage Utulities.
Простой тест — TxBench.
Тест ATTO Disk Benchmark, демонстрирующий пиковые скорости, которые возможно достигнуть.
CrystalDiskMark, файл 50 МБ
Файл 500 МБ.
И файл 4 ГБ.
Тестовый пакет AJA Video System Test даёт максимально возможную нагрузку и накопитель, если вы увлекаетесь кодированием видео.
Файл размером 1 ГБ.
И файл размером 64 ГБ.
Тестирование по методике Solid State Storage (SSS) Performance Test Specification (PTS)
Тестирование накопителя проведено в режиме Steady State с прекондицией.
Тест 1: IOPS Test
Измеряется количество IOPS (операций ввода-вывода в секунду) для блоков различного размера (1024 Кбайт, 128 Кбайт, 64 Кбайт, 32 Кбайт, 16 Кбайт, 8 Кбайт, 4 Кбайт, 512 байт) и случайного доступа с различным соотношением чтение/запись (100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Глубина очереди 8, количество потоков 8.
Надо отметить, что самая высокая скорость чтения достигается при операциях с блоками 512 байт и 4 КБ.
Наилучший показатель скорости записи достигнут при использовании блоков 4 КБ.
Тест 2: Latency Test
Измеряется значение средней и максимальной задержки для различных размеров блока (8 Кбайт, 4 Кбайт, 512 байт) и соотношений чтение/запись (100/0, 65/35, 0/100) при минимальной глубине очереди (1 поток с QD=1).
Глубина очереди 1, количество потоков 1.
Результаты очень хорошие.
Тест 3: Write Saturation Test
Тестируется изменение производительности (IOPS) при непрерывной нагрузке на случайную запись блоками 4 Кбайт.
Глубина очереди 32, количество потоков 32.
Это самый тяжёлый тест из всех проведённых и накопитель справился с ним очень хорошо. Хотя сначала его несколько «колбасило», но затем скорость стала относительно стабильной. Никаких жёстких провалов выявлено не было.
Тест 4: Throughput Test
Тестируется пропускная способность при последовательном доступе: чтение и запись блоками 1 Мбайт и 128 Кбайт.
Глубина очереди 16, количество потоков 16.
Результаты также очень хорошие. Такие показатели сейчас можно редко встретить и среди накопителей, стоимость которых заметно выше.
Достоинства и недостатки
— великолепная производительность и стабильность работы даже при высочайших нагрузках;
— металлический корпус, являющийся радиатором для контроллера и памяти;
— удобное и функциональное программное обеспечение;
— абсолютно адекватная стоимость;
Недостатки:
— не выявлены.
Заключение
SSD-накопитель Intel SSDSC2KW256G8 показал себя исключительно с лучших сторон — он продемонстрировал впечатляющую производительность и стабильность работы при сильнейших нагрузках в течение практически трёх суток непрерывного тестирования (записано 26 ТБ, прочитано 10.5 ТБ данных). При этом, ни о каком перегреве речи и не было — металлический корпус играет роль радиатора, который действительно помогает остудить контроллер и микросхемы памяти. Всё это дополнено удобным и функциональным программным обеспечением с полным набором необходимых функций для работы с диском. И, что приятно удивляет, стоимость накопителя находится на совершенно приемлемом уровне. Порой, менее качественные модели других производителей могут обойтись заметно дороже. Изучив данную модель со всех сторон, мы так и не смогли выявить даже хотя бы один недостаток, что позволяет нам без зазрения совести выдать Intel 545s Series SSDSC2KW256G8X1 награду «Выбор Редакции»!
Привет друзья, жёсткие диски интерфейса SATA отличаются скоростью последовательного интерфейса обмена данными.
1. Совсем старый интерфейс SATA Revision 1.0 (до 1,5 Гбит/с) . Пропускная способность интерфейса - до 150 МБ/с
2. Относительно старый, но ещё использующийся SATA Revision 2.0 (до 3 Гбит/с) . Пропускная способность интерфейса - до 300 МБ/с
3. Новейшим интерфейсом является SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с) . Пропускная способность интерфейса - до 600 МБ/с .
Можно ещё встретить такое обозначение SATA I, SATA II и SATA III.
Определить - какие именно порты SATA находятся на вашей материнской плате очень просто.
Во первых на официальном сайте вашей материнской платы присутствует нужная информация:
К примеру моя материнка ASUS P8Z77-V PRO имеет:
2 x SATA 6Gb/s port(s), (Gray) - 2 порта SATA 6 Гбит/c серого цвета
4 x SATA 3Gb/s port(s), (Blue) - 4 порта SATA 3 Гбит/с синего цвета
2 x SATA 6Gb/s port(s), navy blue - 2 дополнительных порта SATA 6 Гбит/c морского голубого цвета
Во вторых, при подключении обычного жёсткого диска или SSD нового интерфейса SATA 3.0 (6 Гбит/с) к вашей материнской плате обратите внимание на такую информацию расположенную на материнке. Моя материнская плата ASUS P8Z77-V PRO и на ней согласно официальному сайту реализованы четыре порта SATA 3 Гбит/c и четыре порта SATA 6 Гбит/c. Естественно рядом с разъёмами присутствует соответствующая маркировка, напротив портов SATA 2.0 (3 Гбит/с) так и написано SATA 3G, а напротив портов новейшего интерфейса SATA 3.0 (6 Гбит/с) промаркировано SATA 6G, значит подключаем жёсткие диски и твердотельные накопители соответственно маркировке.
Щёлкните левой мышью для увеличения скришнота
Что будет, если подключить жёсткий диск неправильно, например SSD интерфейса SATA 6 Гбит/c к порту на материнке SATA 3 Гбит/c? Ответ - работать он будет в SATA 3 Гбит/c и скорость твердотельного накопителя будет немного ниже, что и произошло с нашим читателем (результаты тестов далее в статье).
Также важно использовать для подсоединения нового жёсткого диска или SSD интерфейса SATA 6 Гбит/c родной информационный кабель с соответствующей маркировкой SATA 6 Гбит/c!
Определить режим работы SATA жёсткого диска или твердотельного накопителя SSD можно в программе CrystalDiskInfo
Идем на сайт
http://crystalmark.info/download/index-e.html
и скачиваем утилиту CrystalDiskInfo , она предоставит более чем исчерпывающую информацию о всех установленных в ваш системник или ноутбук жёстких дисках.
Утилита работает без установки. Разархивируем и запускаем.
У меня в системном блоке установлен SSD Silicon Power V70 и в этом окне можно увидеть всю исчерпывающую информацию о его работе.
Как видим, в настоящее время SSD работает в самом высоком режиме передачи информации SATA 3.0 (6 Гбит/с), пропускная способность интерфейса - до 600 МБ/с.
Текущий режим 600 МБ/с и поддерживаемый режим 600 МБ/с .
Если в вашей системе установлен ещё жёсткий диск, нажмите на стрелочку и выйдет информация по другому накопителю.
Друзья, запустим тест нашего SSD подключенного к высокоскоростному порту SATA 3.0 (6 Гбит/с) SSD в программе AS SSD Benchmark , затем подключим его к порту SATA 2.0 (3 Гбит/с) и тоже проведём тест, затем сравним результат.
1. Тест последовательного чтения и записи;
2. Тест случайного чтения и записи к 4 Кб блоков;
3. Тест случайного чтения и записи 4 Кб блоков (глубина очереди = 64);
4. Тест измерения времени доступа чтения и записи;
Итоговый результат, запомним его.
В каком режиме будет работать жёсткий диск или твердотельный накопитель SSD новейшего интерфейса SATA III (6 Гбит/с), если его подсоединить к разъёму SATA II (3 Гбит/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 стандартов и интерфейсов. Распространенная аббревиатура SATA II (или SATA-2) на самом деле не совсем верна и является просто устоявшейся. В действительности для самого стандарта используется термин SATA 2.0, означающий вторую ревизию документации, в которой содержится вся информация о нем. Для устройств же (оптических накопителей, жестких дисков, SSD, контроллеров и т. д.) важны поддерживаемый ими набор технологий и его соответствие описанному в стандарте. Если он полностью удовлетворяет описанию, устройство характеризуется как поддерживающее SATA 3 Gbit/s - именно так в маркетинговых целях называется их физическое воплощение.
Аналогична ситуация и с новой ревизией: техническая документация описывает третье поколение стандарта - SATA 3.0, принятое 27 мая 2009 г., а реальные устройства считаются поддерживающими набор характеристик SATA 6 Gbit/s.
SATA 3.0 содержит следующие нововведения:
- пропускная способность интерфейса увеличена до 6 Гб/с;
- для NCQ введена новая команда для изохронного режим передачи данных, внедрена возможность программного управления NCQ;
- расширены возможности управления питанием устройств;
- предусмотрены новые формфакторы разъемов для 1,8-дюймовых HDD и тонких оптических накопителей для ноутбуков
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. Впрочем, в перспективе порог SATA 3 Gbit/s наверняка будет пройден и ими, а пока от этого новшества получат дивиденды только твердотельные накопители, поскольку они уже давно «уперлись» в лимит прошлой ревизии интерфейса. Для HDD же единственным проявлением возросшей пропускной способности шины станет увеличенная скорость обмена данными между контроллером и буфером диска, чем не преминули воспользоваться производители, расширив его объем до 64 МБ.
Наибольшее значение для традиционных накопителей будет иметь функция изохронной, т. е. постоянной передачи данных. Тяжело нагруженный HDD, которому приходится читать и записывать 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, хоть объем считываемых данных и невелик. 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. Вероятнее всего, это в значительной мере скажется на производительности фоновых процессов, однако для пользователя чаще всего важнее так называемое user experience - быстродействие в тех задачах, которые он определяет в качестве основных, и в этом случае новая функция будет скорее во благо.
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 и Gigabyte GA-P55A-UD6
| 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. Для AMD Socket AM3 Gigabyte также уже подготовила три модели с поддержкой нового стандарта, другие вендоры наверняка не заставят себя ждать.
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 (в конце концов, какой смысл ставить быстрый контроллер и ограничивать его шиной, к которой он подключен?), потому разработчикам пришлось идти обходными путями.
В ASUS P7P55D-E 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 с пропускной способностью по 500 МБ/с. 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. Вместо простого моста PCI Express 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 (напомним, что Core i7 и i5 на ядре Lynnfield, равно как и готовящиеся к выходу модели с ядром Clarkdale, оснащены контроллером PCI Express 2.0 x16 прямо на кристалле). 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 режима 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 (времени отклика и максимальной скорости линейных чтения и записи) 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, при этом драйвер контроллера еще и добавляет быстродействия благодаря кэшированию запросов в оперативной памяти (ничем другим латентность в 3,3 мс при записи объяснить невозможно). Что наиболее интересно, хоть встроенный контроллер Intel P55 и не уступает Marvell 9128 по синтетическим тестам, при имитации работы реальных ПК и серверов последний опережает его очень существенно (с диаграммами можно ознакомиться на сайте). Возможно, именно в таком режиме больший объем и скорость обмена данными с буфером HDD вносят свою лепту.
Итоги тестирования наводят на вывод 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.