Sata 6gb s что это
Жесткие диски SATA 6Gb/s - прирост производительности или маркетинговый ход?
С появлением на рынке жестких дисков с интерфейсом SATA 6 Gb/s и материнских плат оснащенных такими контроллерами очень многих пользователей интересует вопрос: дает ли использование данных дисков прирост производительности? Когда в нашу тестовую лабораторию попали соответствующий жесткий диск и подходящая материнская плата, мы решили проверить, что несут нам новинки.
Научиться настраивать MikroTik с нуля или систематизировать уже имеющиеся знания можно на углубленном курсе по администрированию MikroTik. Автор курса, сертифицированный тренер MikroTik Дмитрий Скоромнов, лично проверяет лабораторные работы и контролирует прогресс каждого своего студента. В три раза больше информации, чем в вендорской программе MTCNA, более 20 часов практики и доступ навсегда.
Скажем сразу, мы не испытывали иллюзий и результаты тестов полностью совпали с нашими ожиданиями. Однако для многих, попавших под очарование красивой аббревиатуры SATA 6Gb/s, они могут оказаться неожиданными.
Итак, у нас в руках диск Western Digital 500 Гб Caviar Black WD5002AALX, который относится к производительной "черной" серии и имеет цену несколько выше своих "голубых" и "зеленых" собратьев, на момент написания данной статьи она составляла 57 $ за диск.
Тестовая платформа:
- ASUS P8H67-M LX/SI LGA1155
- Intel Core i5-2300 2.8 ГГц
- Kingmax Hercules NANO DDR-III DIMM 2Gb
- Microsoft Windows 7 Профессиональная 64-bit
В качестве тестовых приложений использовались CrystalDiskMarkи Intel® NAS Performance Toolkit, оба этих пакета мы уже рассматривали подробнее и останавливаться на их описании не будем.
Выводы
Вывод очевиден и вполне однозначен: современным жестким дискам новый интерфейс SATA 6Gb/s не дает абсолютно никаких преимуществ. Даже для самых быстрых дисков вполне достаточно пропускной способности SATA II. Выпуск производителями дисков с маркировкой SATA 6Gb/s не более чем тонкий маркетинговый ход, ни говорящий ни о чем, кроме "родной" поддержки дисками новых контроллеров, хотя мы не испытывали никаких проблем при подключении SATA II дисков к SATA 6Gb/s контроллеру.
Интерфейс SATA 6Gb/s предназначен в первую очередь для SSD, которым уже становится тесно в рамках SATA II, большинство моделей твердотельных накопителей уже подходят к верхнему пределу пропускной способности. А высокопроизводительные SSD для корпоративного применения выпускаются с интерфейсом PCI-Ex4, обеспечивая пропускную способность в 450-600 МБ/с.
Научиться настраивать MikroTik с нуля или систематизировать уже имеющиеся знания можно на углубленном курсе по администрированию MikroTik. Автор курса, сертифицированный тренер MikroTik Дмитрий Скоромнов, лично проверяет лабораторные работы и контролирует прогресс каждого своего студента. В три раза больше информации, чем в вендорской программе MTCNA, более 20 часов практики и доступ навсегда.
ATA Express (SATAe или Serial ATA Express) – это интерфейс шины для подключения устройств хранения данных к материнской плате компьютера, поддерживающий протоколы Serial ATA и PCI Express одновременно. Международная организация Serial ATA (SATA-IO) не так давно анонсировала Serial ATA Revision 3.2, и вместе с этим появилась первая реализация SATA Express. Вы знаете, что такое SATA Express? Это новая спецификация, в которой PCI Express и Serial ATA сочетаются с суперскоростным интерфейсом, который устраняет узкие места в SATA, с которыми мы столкнулись в большинстве современных твёрдотельных накопителей (SSD). Спецификация SATA III допускает скорость до 6 Гбит/с (600 МБ/с), что было быстрым некоторое время назад, но теперь с новым стандартом SATA Express вы можете ожидать скоростей до 16 Гбит/с (1,97ГБ/с).
Два подхода к одной задаче: ASUS P7P55D-E Premium и 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».
SATAe-подключение
Стандарт SATA Express поддерживает как SATA, так и PCIe для хранения данных, к сожалению, вы не можете работать одновременно в тандеме. По сути, это означает, что если вы подключите устройство SATA, которое будет использовать только SATA, и если вы подключите устройство PCIe, вы будете работать только через PCIe. Накопитель сообщает хосту, является ли он PCIe SATA. Если вы используете устройство PCIe, будет доступно 2 линии PCI Express, а это означает, что вы сможете обеспечить производительность до 16 Гбит/с (1970 МБ/с) (8 Гбит/с на линию) на PCIe Gen 3.0 или до 10 Гбит/с (1000 МБ/с) на PCIe Gen 2.0. Шина PCI Express, на которой вы работаете, и то, какую шину поддерживает контроллер PCIe на устройстве хранения.
Чипсеты серии Intel 9 будут изначально поддерживают одно устройство SATA Express, так что будьте готовы услышать всё о SATA Express в течение многих лет. Реализация Intel SATA Express использует пару линий PCH PCIe Gen 2 вместе с двумя портами SATA III для SATA Express. Это означает, что скорость передачи данных ограничена 10 Гбит/с (1000 МБ / с). Также это означает, что вы не будете использовать всю мощь спецификации SATA Express прямо сейчас, так как линии PCIe Gen 3 не используются, но это на 67% быстрее, чем у одного SATA III. Когда речь заходит о реальной производительности последовательного чтения/записи, вы получаете до 745/809 МБ/с на диске SATA Express, таком как ASUS Hyper Express, который использует пару SSD-дисков mSATA в RAID для получения этой производительности. ASUS говорит, что пользователи их плат с SATA Express и приводом Hyper Express смогут переместить файл с фильмом размером 10 ГБ примерно за 10 секунд. Запуск пары SSD-дисков SATA III в RAID, которые способны насыщать шину SATA III, аналогичен этому, но он находится в том же парке, что и устройство SATAe, способное максимально использовать шину.
Пользователи компьютеров смогут получить производительность SATA Express 2000 МБ/с, когда компании, выпускающие чипсеты и контроллеры, перейдут на линию PCIe Gen 3. Некоторые могут быть разочарованы этим, но сегодня это не имеет особого значения, так как нет доступных конструкций PCIe Gen 3 PCH или контроллеров SSD, и вам необходимо обновить оба этих компонента, чтобы приблизиться к теоретическому пределу в 20 Гбит/с. Очевидно, что Intel уже поддерживает SATA Express в следующих чипсетах 9 серии, но мы очень сомневаемся, что AMD представит поддержку SATA Express в любых чипсетах или процессорах SoC. О том, когда выйдет PCIe Gen 3.0, пока нет ни слова и когда он будет включен на стороне чипсета, но мы знаем, что Intel, LSI/SandForce, Marvell и Samsung работают над контроллерами PCIe Gen 2 x4 и PCIe Gen 3. Тот, который должен появиться на рынке позже в этом году – это LSI SandForce SF3700 Flash Controller.
В связи с тем, что SATA Express поддерживает как сигнализацию SATA, так и PCIe, а также устаревшие разъемы SATA, существует множество вариантов конфигурации, доступных производителям материнских плат и устройств, когда речь идёт о разъемах. Вы также можете увидеть, что производители плат используют сторонние контроллеры, позволяющие использовать более одного разъема SATA Express на материнских платах.
На изображении выше показан разъём, который предназначен для подключения к устройству PCIe. Разъем (b) будет частью кабельной сборки для приема этого разъёма или стандартного разъема SATA, а разъем (c) будет подключаться к объединительной плате или материнской плате для приема разъёма (a) или стандартного разъема SATA. Два последних разъема представляют собой сопряженную пару, предназначенную для подключения кабеля (e) к системным платам настольного ПК (d).
Вот пример настоящего кабеля SATA Express и накопителя, на которые мы потратили немного времени.
Одна из действительно полезных особенностей разъёма для данных SATA Express заключается в его обратной совместимости. Таким образом, если вы не используете стандартный 3,5-дюймовый разъём данных SATA, вы можете использовать два стандартных порта данных SATA для подключения устаревших устройств к системе. Следует отметить, что кабель SATA Express обеспечивает питание, поэтому есть конец, который необходимо подключить к источнику питания через 15-контактный разъем SATA или 4-контактный разъем Molex, поскольку для устройств SATAe потребуется питание. Похоже, что кабели SATA Express не будут поставляться с материнской платой, а скорее будут поставляться с устройством SATA Express, либо на данный момент их придётся приобретать самостоятельно.
Разъем SATAe довольно массивный, его длина составляет почти два дюйма, и не каждая система малого форм-фактора (SFF) может уместиться на разъеме SATA Express на плате, поскольку для него не хватает места. Похоже, что многие компании пропускают интерфейс SATA Express и используют слот m.2 на платах mini-ITX из-за ограниченного пространства доступных материнских плат. M.2 – это просто форм-фактор, а также часть стандарта SATA Express.
SATA Express также поддерживает различные интерфейсы хост-контроллера. У вас есть обычная поддержка AHCI (Advanced Host Controller Interface), но SATA Express также поддерживает энергонезависимую память Express (NVMe). NVMe выглядит действительно многообещающе, так как он был спроектирован с нуля для твёрдотельных накопителей и систем хранения PCIe.
Мы надеемся, что это поможет ответить на некоторые вопросы, которые у вас есть о SATA Express, и если у вас всё ещё есть открытые вопросы, пожалуйста, задавайте их, и мы постараемся ответить на них для Вас!
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.
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.
Обращение от редакции: Нашим защитникам из 3-го отдельного батальона УДА, которые находятся в Запорожской области, нужны вещи, чтобы противостоять врагу: квадрокоптеры и смартфоны для управления ими, прицелы ночного видения. Реквизиты для перевода средств на карту monobank – Колонович Катерина, номер карты 5375411505235312. Просим приобщиться к сбору средств. Слава Украине!
Коммутатор PCI Express на плате ASUS P7P55D-E Premium |
Режим SATA II
Для этого теста диск был принудительно переключен в режим SATA II установкой соответствующей перемычки и подключен к SATA II порту материнской платы:
После чего был проведен тот-же набор тестов:
Ничего иного мы не ожидали, результаты тестирования отличаются в рамках погрешности измерений. Как говориться: "найдите 10 отличий".
Режим SATA 6Gb/s
Диск показал неплохие скоростные характеристики, но ничего сверхъестественного, хотя несомненно быстрее массовых моделей. Нетрудно заметить, что для реализации всех возможностей диска "с запасом" хватает пропускной способности SATA II (300 МБ/с).
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:
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.
Переключатель P13PCIE на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 |
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.
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.
SATA 3 - это интерфейс передачи данных в основном для жестких дисков и твердотельных накопителей. Это быстрее, чем SATA 2, но обеспечивает обратную совместимость, поэтому ваши устройства будут работать, даже если они не будут работать на полной скорости.
Сегодня я собираюсь рассказать вам все, что вам нужно знать об последовательном интерфейсе ATA третьего поколения, также известном как SATA 3. SATA 3 не является технически правильным названием для SATA третьего поколения, это может вызвать некоторую путаницу, особенно потому, что последовательный интерфейс АТА второго поколения работает со скоростью 3 Гбит/с, поэтому SATA 3 означает не скорость передачи данных, а поколение. Определить поддерживает ли ваше устройство хранения SATA 3, просто все что вам нужно сделать, это проверить наличие большой метки SATA 3 на коробке, или проверить веб-сайт производителя, или в случае таких вещей, как материнские платы, вы можете найти небольшую метку на самой плате. Наконец, если у вас возникли проблемы с этим или у вас есть ноутбук, где вы не можете его увидеть, вы можете бесплатно загрузить HWiNFO32 и узнать, на какой скорости работают ваши порты SATA. Установка устройств SATA 3 проста, все, что вам нужно сделать, это выключить компьютер, подключить питание и кабель передачи данных ATA к накопителю и самому ПК, и вы готовы к работе, вам даже не нужно слишком беспокоиться какое поколение устройств SATA у вас есть, потому что, если они не все SATA 3, они могут быть немного медленнее, но стандарты обратно совместимы, поэтому устройства все равно будут работать.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Читайте также: