Почему SSD используют интерфейс PCI-E
Прошло более 60 лет с момента разработки компьютеров. По мере того, как требования пользователей к скорости хранения продолжают расти, носители данных претерпели огромные изменения от первоначальных перфокарт до современных SSD. В настоящее время все больше и больше высокопроизводительных SSD начинают выбираться. Интерфейс PCI-E для подключения SSD к материнской плате для повышения скорости чтения / записи.
Как обычный пользователь, следует ли выбрать высококачественный SSD-диск SSD SSD или SATA SSD? В чем разница между ними? Итак, в этой статье автор подробно расскажет о преимуществах и недостатках SSD-канала SSD и PCI-E канала PCI-E. Пусть все знают, что делать при установке SSD, покупайте по требованию.
Зачем использовать канал PCI-E?
Итак, почему SSD следует отказаться от интерфейса SATA 3.0 и использовать интерфейс PCI-E? Давайте сначала рассмотрим, как работают два жестких диска интерфейса:
На традиционном жестком диске SATA, когда мы выполняем операции с данными, данные сначала считываются с жесткого диска в память, а затем данные будут извлечены в ЦП для расчета. После вычисления данные будут записаны в память и сохранены на жестком диске, а PCI-E - не то же самое Данные напрямую подключаются к CPU напрямую через шину, близки к максимальной скорости передачи и максимальному объему данных, что исключает необходимость вызова памяти на жесткий диск.
Проще говоря, мы можем понимать два вида проходов как два одинаковых автомобиля. Канал канала PCI-E похож на вождение на высокой скорости, в то время как канал канала SATA похож на движение по прочным горным дорогам. Какую скорость вы говорите?
Различные интерфейсные счетчики скорости SSD
Из приведенного выше рисунка видно, что текущий основной канал SATA 3.0 имеет максимальную скорость передачи 6 Гбит / с, а фактическая максимальная скорость составляет 560 МБ / с. Каналы SATA не могут удовлетворить растущую скорость чтения / записи SSD, поэтому твердотельные диски PCI-E Пришел в себя.
Однако у некоторых читателей могут возникнуть вопросы о том, почему мой SSD является интерфейсом M.2, но скорость не очень быстро?
Первоначально M.2 назывался NGFF, а его полное имя - Форм-фактор следующего поколения. Этот интерфейс очень особенный. Он поддерживает как SATA, так и PCI-E каналы. Его легко понять неправильно.
На самом деле, не все скорости чтения и записи M.2 SSD очень быстрые. Если вы используете SSD-интерфейс SATA-канала M.2, скорость чтения / записи не будет превышать 550 МБ / с.
Следует отметить, что Некоторые из интерфейсов M.2 производителей материнских плат выбрали собственный канал PCI-E процессора, а некоторые из них были расширены через южный мост PCH, что может повлиять на скорость SSD.
Протокол 2PCI-E и преимущества скорости
Протоколы AHCI и NVMe
После разговора об интерфейсе, давайте поговорим о двух протоколах твердотельных дисков. Как будто IDE всегда в пути, и AHCI, похоже, имеет узкое место.
SATA-интерфейс и стандарт AHCI, используемые сегодня, на самом деле предназначены для механических жестких дисков с высокой задержкой. В настоящее время основные твердотельные жесткие диски по-прежнему продолжают их использовать. У ранних твердотельных жестких дисков могут быть проблемы с низкой производительностью, но с производительностью твердотельных жестких дисков. Все чаще эти стандарты стали основным узким местом для ограничения твердотельных накопителей. Стандарт AHCI, предназначенный для механических жестких дисков, не очень подходит для твердотельных накопителей с низкой задержкой.
Изображение из Интернета
Одним из преимуществ NVMe является низкая латентность. В основном это связано с оптимизированным стеком памяти. NVMe может выдавать команды без чтения регистров. Каждой команде AHCI необходимо читать 4 не кэшируемых регистра, что приводит к дополнительной задержке примерно 2,5 мкс.
Преимущество низкой латентности и хорошего параллелизма заключается в том, что она может значительно улучшить случайную производительность SSD и может обеспечить отличную скорость на любой глубине очереди.
Производительность IOPS NVMe на SSD также относительно велика. Поскольку идея параллелизма не была полностью включена в спецификацию при разработке спецификации AHCI, возможности передачи могут быть оптимизированы с использованием функции NCQ, но интерфейс не позволяет SSD действительно максимизировать свой правильный параллелизм.
Кроме того, для пользователей мобильных устройств использование устройств хранения NVMe может в значительной степени способствовать продолжению работы батареи. NVMe присоединяется к автоматическому переключению состояния питания и динамическому управлению питанием. Устройство может быть быстро отключено через 50 мс от состояния потребления энергии 0. Переключитесь в состояние потребления энергии 1 и войдите в более низкое энергопотребление после 500 мс бездействия.
Хотя переключение потребления энергии приведет к короткой задержке, потребление энергии в этих двух условиях в режиме ожидания может контролироваться на очень низком уровне. Поэтому, по сравнению с твердотельными накопителями интерфейса SATA, они также имеют большее преимущество в управлении потреблением энергии. ,
Сравнение скорости
Здесь мы рассмотрим сравнение скорости двух твердотельных накопителей:
На левом рисунке показан твердотельный диск SATA, а на правом рисунке показан твердотельный диск PCI-E.
Разница между SS SS, работающими на разных скоростях, очевидна. Твердотельные накопители PCI-E намного опережают твердотельные накопители SATA с точки зрения непрерывного чтения-записи или теста 4K. Общий балл твердотельных накопителей PCI-E более чем в три раза превосходит твердотельные накопители SATA.
Обычными пользователями должны быть, как выбирать, когда они установлены
Сказав это, некоторые читатели могут быть несколько смущены, чтобы помочь вам понять, я нарисую различные интерфейсы и таблицу контрастности скорости, чтобы вы могли с первого взгляда.
Различные протоколы твердотельного накопителя интерфейса
Консультация по покупке:
Увидев это, вы можете обнаружить, что PCI-E имеет много преимуществ, но не все подходят для покупки. SSD-накопители PCI-E очень дороги из-за флеш-частиц и мастерства PCI-E SSD.
Например, SSD-протокол 512 ГБ SATA составляет около 800 юаней, тогда как та же пропускная способность PCI-E-протокола SSD-цены достигает 2000 юаней.
Кроме того, PCI-E будет занимать канал шины, а платформы ввода и среднего уровня имеют меньше каналов ЦП. Они не подходят для добавления SSD-модулей PCI-E. Только флагманские платформы, такие как Z270 или X99, могут полностью использовать SSD-модули PCI-E. производительность.
