что быстрее usb 3 или sata 3

Записки IT специалиста

Технический блог специалистов ООО»Интерфейс»

Производительность SATA-накопителей при подключении через USB 3.1/3.2

За последние годы системы хранения данных сделали качественный рывок в производительности. Если еще совсем недавно производительность SSD с интерфейсом SATA казалась нам просто отличной, то сегодня NVMe диски достигли невиданных ранее скоростей и похоже не собираются останавливаться на достигнутом. Не отстает от них и интерфейс USB, последние стандарты которого предполагают скорости обмена данными до 20 Гбит/с. Поэтому мы решили вернуться к вопросу производительности SATA-накопителей при подключении их через USB в современных условиях.

Теоретически USB 3.0 на порядок превосходил своего предшественника, обещая потрясающую для своего времени производительность. Напомним, стандарт 3.0 был представлен в 2008 году, а его широкое внедрение началось с 2011, после начала поддержки фирмой Intel в своих чипсетах.

Реальность оказалась гораздо скромнее, наши тесты 2012 года показали фактическую производительность интерфейса на уровне 1 Гбит/с, но даже этого значения полностью хватало чтобы полностью раскрыть потенциал актуальных на тот момент дисков 2,5″, а об установке SSD во внешние боксы и речи тогда не шло.

С тех пор прошло много времени, скорости твердотельных накопителей существенно выросли, а цены на них значительно упали. Сегодня SSD во внешнем боксе не роскошь, а средство пристроить высвободившийся в результате апгрейда твердотельный накопитель.

Не стоял на месте и интерфейс USB, новый стандарт USB 3.1 предусматривал в качестве стандартного разъема для периферийных устройств USB Type-C и использовал вместо схемы кодирования 8/10 (80% эффективность) схему 128/132 (97% эффективность), что позволяло достичь скорости передачи до 10 Гбит/с.

Вроде бы все хорошо и понятно, но отвечающая за развитие стандарта некоммерческая организация USB Implementers Forum (USB-IF) решила навести «тень на плетень» и переименовать привычный USB 3.0 в USB 3.1 Gen 1, а новый стандарт с пропускной способностью до 10 Гбит/с в USB 3.1 Gen 2.

Но путаница на этом не закончилась, в 2017 году вышел стандарт USB 3.2, который предусматривал использование только разъема USB Type-C с обоих сторон кабеля и скорости до 20 Гбит/с. А следом пошла волна переименований. USB 3.0, он же USB 3.1 Gen 1 стал USB 3.2 Gen 1, а USB 3.1 Gen 2 превратился в USB 3.2 Gen 2, собственно же устройства стандарта 3.2 стали называться USB 3.2 Gen 2×2.

Видимо поняв, что такая терминология ничего кроме путаницы вызвать не может USB-IF дополнительно ввела торговые названия, в общем и целом шаг логичный, но маркетологам больше пришлись по душе новые-старые наименования стандартов. Ведь можно крупными буквами написать на коробке, что устройство поддерживает новейший стандарт USB 3.2 Gen 1, хотя это всем давно знакомый и привычный USB 3.0.

Но и с USB 3.0, которые USB 3.x Gen 1 тоже не все так просто, контроллеры разных лет выпуска демонстрируют разную производительность. Все это мы и решили проверить в небольшом практическом тесте. В нем приняли участие накопители:

Со стороны внешних боксов мы использовали:

Все это тестировали на ПК с материнской платой MSI X470 GAMING PLUS MAX и процессором AMD Ryzen 7 2700X.

Начнем, на всех скриншотах ниже слева HDD, справа SSD, прежде всего мы подключили устройства в порт USB 2.0, так как данный стандарт все еще широко распространен, особенно на старых ПК:

Как видим, все ожидаемо уперлось в ограничения интерфейса. По сегодняшним меркам пропускная способность USB 2.0 не удовлетворяет даже минимальным требованиям для комфортной работы, учитывая, что средний фильм стандартной продолжительности в Full HD качестве занимает около 10 ГБ. А если потребуется перебросить сотню-другую гигабайт, что в наши дни совсем не редкость, то ждать придется достаточно долго.

Теперь USB 3.0 с контроллером от Seagate:

Что касается жесткого диска, то производительности контроллера вполне достаточно чтобы полностью реализовать его возможности, чего не скажешь о SDD. Данный контроллер имеет пропускную способность около 2,5 Гбит/с, что для современных SATA SSD явно недостаточно, фактически мы получаем только 50% от реальной производительности накопителя.

И наконец AGESTAR 3UB2A8-6G на новом JMicron JMS578:

Если для жесткого диска практически ничего не изменилось (все отличия лежат в пределах погрешности измерений), то SSD с данным внешним боксом просто раскрылся во всей красе и показал производительность сравнимую с прямым подключением по шине SATA. При этом протокол передачи не изменился, мы использовали все тот же USB 3.0, он же USB 3.2 Gen1, просто технологии не стояли на месте, а продолжали развиваться и совершенствоваться.

В данном случае такой прирост производительности достигнут поддержкой со стороны контроллера JMicron JMS578 нового протокола UAS (USB Attached SCSI ), который реализует прямую передачу команд SCSI поверх USB. Это позволяет, в отличие от старого протокола BOT ( Bulk-only transport), работать с внешним диском как с блочным устройством, снижает нагрузку на систему и позволяет серьезно повысить производительность. Результаты тестирования говорят тут сами за себя.

Выводы

Данное тестирование показало реальный прогресс, который прошли внешние боксы для USB 3.0, если в 2012 году они обеспечивали около 1 ГБит/с, то более поздние модели приблизились к планке 2,5 Гбит/с и этой производительности с запасом хватало для самых производительных жестких дисков. С распространением SSD произошел новый виток развития и современные USB 3.0 контроллеры вплотную подошли к заявленной отметке в 5 Гбит/с.

Для накопителей SATA это фактически верхний предел, так как при использовании более новых и быстрых интерфейсов USB 3.2 Gen2 и USB 3.2 Gen2x2 узким горлышком окажется именно интерфейс SATA. Очевидно, что задел новых стандартов рассчитан на новые интерфейсы, один из которых NVMe, который уже сейчас обеспечивает скорости обмена свыше 20 ГБит/с.

Какие практические выводы мы можем сделать? Если вы используете в качестве внешнего диска HDD, то можете использовать текущий контроллер, никаких существенных преимуществ от покупки нового вы не получите. Но все меняется, если вы хотите использовать во внешнем накопителе SSD, в этом случае покупка бокса на современном контроллере, с поддержкой UAS оправдана и при этом даже не потребуется существенно переплачивать. Например, использовавшийся в этом тестирование бокс AGESTAR 3UB2A8-6G стоил на февраль 2020 года всего около 900 руб.

Помогла статья? Поддержи автора и новые статьи будут выходить чаще:

Или подпишись на наш Телеграм-канал:

Источник

Грузите гигабиты бочками! USB 3.0 и SATA Revision 3.0 в историческом разрезе

Что в первую очередь приходит вам в голову, когда вы слышите слово «быстродействие»? Современный процессор? Мощная видеокарта? Гигабайты оперативной памяти?

А ведь нередко быстродействие системы упирается совсем в другие вещи — в скорость чтения данных с жесткого диска или во время записи музыкальной коллекции на MP3-плеер. Появление новых скоростных USB 3.0 и SATA Rev. 3 — отличный повод вспомнить, что мы знаем об интерфейсах передачи данных вообще.

Темные века

Всего лет десять назад на жесткий диск новейшего компьютера влезало не больше пяти-шести игр. В 1998-м мы разрывались между Baldur’s Gate, Half-Life и Might and Magic 6: установить все разом не получалось — жесткого диска не хватало.

Однако увеличение объема не было проблемой — проблемой была скорость, с которой производились запись и чтение. Тогда винчестеры подключались 40-жильными IDE-кабелями, известными также как ATA или Parallel ATA. Широкие IDE-шлейфы были недостаточно прочными, да еще и неудобными, обеспечить высокую пропускную скорость они также не могли. Предел самого современного на тот момент стандарта Ultra DMA 2 составлял 33 Мб/с, хотя в реальных условиях дела обстояли примерно втрое хуже. Кроме того, к одному шлейфу чаще всего было подключено сразу два устройства, и пропускная способность шины делилась между ними.

Для подключения внешних устройств в середине девяностых использовалось множество самых различных портов. Принтеры, как правило, занимали LPT-порт. Клавиатуры и мыши — PS/2-разъемы, дожившие и до наших дней. Последовательный COM-порт использовался для подключения компьютеров друг к другу, а также для установки некоторых моделей мышей и модемов. Еще выпускались материнские платы с клавиатурным пятипиновым разъемом DIN. А джойстики, геймпады и музыкальные клавиатуры использовали игровой порт (он же MIDI). В общем, несмотря на видимость порядка, в подключении внешних устройств царил хаос.

Эпоха перемен

Есть как минимум три очевидных отличия кабеля USB 3.0 от USB 2.0: толщина, маркировка в основании разъема (SS — логотип SuperSpeed) и его цвет — сине-голубой.

Появление нового, единого интерфейса USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) радостно восприняли как простые пользователи, так и производители аппаратного обеспечения. По USB можно было подключать устройства, не перезагружая компьютер. Кроме того, разъем принес унификацию. Теперь клавиатура, мышь, джойстик и принтер подключались через один и тот же порт. Сентябрь 1998-го, когда была выпущена доработанная версия спецификации USB 1.1 — первая версия интерфейса, получившая массовое распространение, — стал своеобразным рубежом. Началась эра USB.

Стали появляться первые USB-накопители с флэш-памятью — появилась необходимость повышать пропускную способность шины. В апреле 2000 года вышла новая версия спецификации — USB 2.0 (именно она наиболее распространена сегодня) с поддержкой режима Hi-speed, поднявшего максимальную скорость обмена данными в несколько десятков раз!

Жесткие диски тоже начали наращивать объемы: если в 1997-м емкость стандартного винчестера составляла 5-8 Гб, то к 2004 году эта цифра выросла в 15 раз. Вместительные винчестеры требовали более скоростных интерфейсов. В противовес параллельному IDE в 2003-м появился последовательный интерфейс SATA. Предельная скорость передачи данных взлетела до 187,5 Мб/с. Этой цифры хватало с лихвой, однако объем жестких дисков продолжал неумолимо расти, и в 2004 году была выпущена спецификация SATA 2, обеспечившая пропускную способность 3 Гбит/с (или 375 Мб/с). Даже сейчас, шесть лет спустя, редкий компьютер хотя бы приближается к предельной скорости интерфейса.

Ренессанс

Две тысячи восьмой год открыл широкой публике твердотельные накопители — SSD (Solid State Disks). Не дотягивая до современных жестких дисков в объеме, они тем не менее выигрывали в других характеристиках: размере и весе, отказоустойчивости, низкой потребляемой мощности и, самое главное, скорости. Время загрузки нетбуков, в которых использовался твердотельный накопитель, было гораздо меньше, нежели компьютеров на основе жестких дисков (тут, впрочем, стоит отметить, что SSD подходят только для работы с ОС). Динамично развивающийся рынок твердотельных накопителей заставил разработчиков всерьез задуматься над очередным повышением скоростных стандартов.

Возросло и количество устройств, использующих USB-подключение. Теперь это не только традиционная периферия, но и мобильные телефоны, и плееры, и PSP, и настольные вентиляторы, и множество других девайсов. Веб-камеры обзавелись поддержкой разрешений высокой четкости, внешние жесткие диски стремятся догнать и перегнать по скорости своих встроенных собратьев. USB не мог надолго задерживаться на отметке 2.0. Вариантов было два: либо потесниться, пропустив вперед более скоростных коллег, таких как FireWire, либо вырасти самому. Учитывая, что USB сейчас очень распространен и переход на IEEE1394 заставил бы покупать переходники или даже целые устройства, история пошла по второму пути.

В итоге в ушедшем году были обновлены оба интерфейса — и USB 2.0, и SATA 2. Запуск был неоднозначным: сначала Intel отказалась от контроллера SATA Rev. 3 на материнских платах с набором системной логики P55, затем она же отложила введение поддержки USB 3.0 до 2011 года.

Остальные компании отнеслись к скоростным интерфейсам более дружелюбно: появляются первые материнские платы с новыми контроллерами, AMD должна выпустить платформу с поддержкой USB 3.0 и SATA Rev. 3 уже этим летом — чипсет известен под кодовым названием AMD Pisces. Впрочем, нелишне отметить, что работать с USB 3.0 и SATA Rev. 3 можно и со старого компьютера — в продаже уже появились платы расширения PCIe x1 с нужными разъемами. Стоит ли гнаться за USB 3.0 и SATA Rev. 3 и какой прирост производительности они дадут, мы узнали у Александра Шленского, технического специалиста компании Gigabyte, которая одной из первых выпустила материнскую плату с поддержкой USB 3.0 и SATA Rev. 3 (тест этой платы ищите через страницу).

На SATAрт!

К выходу журнала в продаже будет полно плат расширения — и c разъемами USB 3.0, и с разъемами SATA Rev. 3. Наконец-то появится возможность занять пустующий PCIe x1.

SATA Rev. 3 в два раза быстрее SATA 2: третья версия интерфейса поддерживает скорость до 6 Гбит/с (750 Мб/с) против старых 3 Гб/с. Тут, кстати, следует отметить, что когда говорят «SATA 3», то под тройкой иногда подразумевают не версию спецификации, а скорость передачи данных — те самые три гигабита. Иными словами, говоря «SATA 3», человек на самом деле имеет в виду SATA 2. Поэтому мы придерживаемся наименования SATA Rev. 3 — во избежание путаницы.

Количество кадров в играх интерфейс SATA Rev. 3, конечно, не увеличит, но загрузку сохранений или роликов способен ускорить. По словам Александра, «жесткие диски, всегда невольно ограничивавшие быстродействие системы, делают новый шаг к минимизации моментов, когда пользователь вынужден ждать вместе с компьютером загрузки данных. Несмотря на то, что производительность жестких дисков в первую очередь обусловлена конструктивными ограничениями, не стоит забывать про кэш-память, обмен данными с которой стал гораздо быстрее. По данным тестирований, уже на сегодняшний день превосходство первых винчестеров стандарта SATA Rev. 3 может достигать 10-35% — в зависимости от условий работы».

USB 3.0

Главное отличие USB 3.0 от USB 2.0 — увеличенная на порядок скорость передачи информации — с 480 Мбит/с до 4,8 Гбит/с. «Десятикратного прироста в пропускной способности шины удалось добиться следующим образом, — объясняет Александр. — В кабеле USB 2.0 содержится четыре линии: пара для приема/передачи данных и пара для плюса и минуса питания. Передача по такому кабелю ведется в симплексном режиме, то есть в один момент времени устройство может либо только передавать, либо только принимать информацию. В кабель USB 3.0 добавлено пять новых линий — благодаря этому интерфейс работает в двойном симплексном режиме. Это значит, что USB 3.0-устройство может и передавать, и принимать данные одновременно».

На максимальной скорости USB 3.0, 4,8 Гбит/с, пока не передает данные ни одно периферийное устройство. «Этот стандарт создан с расчетом на будущее, — поясняет Александр. — Он дает пользователям уверенность, что они еще долго не столкнутся с проблемой недостаточной пропускной способности интерфейса, как это бывало с предыдущими версиями. Кроме того, такой скоростной канал действительно необходим внешним SSD-накопителям, развитие которых не прекращается».

Впрочем, вряд ли данные по USB 3.0 когда-нибудь будут передаваться со скоростью 4,8 Гбит/с. Проблема несоответствия теоретической и практической пропускной способности в новой спецификации так и не решена. Вы, вероятно, знаете, что у USB 2.0 пиковая пропускная способность составляет 480 Мбит/с (60 Мб/с), но на практике скорость сильно ниже — 20-30 Мб/с. У USB 3.0 этот недостаток сохранится. Александр говорит, что избавиться от него совсем практически невозможно — он связан с большими задержками шины между запросом на передачу данных и непосредственно началом передачи.

Кроме скорости, в USB 3.0 почти вдвое выросла сила тока (с 500 до 900 миллиампер). Благодаря этому можно экономить USB-порты, подключая немного более энергоемкие устройства USB стандарта 2.0 с двойным кабелем лишь к одному разъему — питания им теперь хватит с избытком. Наш эксперт говорит, что это не повлечет за собой большее энергопотребление и большую требовательность системы к блоку питания.

Источник

Революция 3.0. Все подробности

Последовательные и параллельные

Практически любое упоминание USB 3.0 или SATA 3 содержит слово «последовательный». Применительно к данным разработкам это означает, что интерфейс передает данные бит за битом – последовательно. При этом используется один или максимум два сигнальных проводника, что позволяет сделать интерфейсный кабель тонким и удобным. Сегодня почти все цифровые интерфейсы работают последовательно, в отличие от более старых, которые обеспечивали параллельную передачу данных по нескольким проводникам. В последнем случае наличие множества проводов снижало удобство пользования интерфейсом, и кроме того, увеличивало стоимость соответствующих кабелей.

Десять-пятнадцать лет назад параллельные интерфейсы использовались очень широко, поскольку обеспечивали более высокую скорость передачи данных, чем последовательные. Но по мере того, как росли тактовые частоты контроллеров, быстродействие последовательных интерфейсов увеличивалось, а издержки на производство кабелей оставались незначительными. В итоге верх взяла идея последовательной передачи данных.

Скорость передачи данных

Первым последовательным интерфейсом, нашедшем широкое применение в персональных компьютерах, был RS-232. Его производительность составляет не более 20 000 бит/с, и долгое время пользователям этого хватало. Но с появлением интерфейса USB 1.1 с быстродействием 12 Мбит/с все шансы RS-232 на «карьерный рост» исчезли. Он не только медленнее работал по сравнению с интерфейсом нового поколения, но и был менее удобным, поскольку не поддерживал «горячего» подсоединения и автоматического определения типа подключенного устройства. Современный интерфейс USB 3.0 обеспечивает скорость до 5 Гбит/с. Несложно подсчитать, что за десять лет пропускная способность последовательного интерфейса увеличилась почти в 270 тыс. раз. Интересно, что старый и медленный RS-232 по-прежнему совместим с новейшим USB 3.0, поскольку оба основаны на одной и той же модели последовательной передачи данных.

Причины «ускорения» интерфейсов

Основное требование пользователей, заставляющее разработчиков принимать новые, скоростные стандарты интерфейсов, – необходимость увеличения их быстродействия. Причина очевидна: объемы пользовательских данных постоянно растут, и с момента появления USB 2.0 и FireWire до сегодняшнего дня эти показатели увеличились в несколько десятков раз. Работа с цифровым видео высокой четкости, архивирование медиабиблиотек, перенос мультимедийных коллекций с одного ПК на другой требуют увеличения дисковых объемов и, как следствие, пропускной способности интерфейсов.

В таблице ниже приведены основные характеристики наиболее широко используемых в ПК интерфейсов, которые были разработаны в период от конца 60-х гг. прошлого века до сегодняшнего дня. Эти данные иллюстрируют, что на сегодняшний день стандартом в компьютерной индустрии стала передача данных бит за битом. Все современные интерфейсы – последовательные.

Источник

Самый быстрый интерфейс: Ethernet, Wi-Fi, SATA, PCI Express, Thunderbolt, USB

Содержание

Содержание

Объёмы передаваемых данных непрерывно увеличиваются. В профессиональных приложениях это связано с развитием алгоритмов Big Data. Дома диагональ наших экранов растёт, а вместе с ней и качество фильмов. С недельного отпуска можно легко привезти четверть терабайта фотографий и видео. Всё нужно разместить, да ещё и периодически перекинуть бэкап. Здесь уже важно не только количество места, но и скорость работы с ним.

Речь пойдёт об интерфейсах передачи различных файлов между устройствами, которые можно встретить на работе и дома:

Данные с одного устройства на другое можно передать двумя способами: по сети (проводной или беспроводной) и посредством переноса на носителях информации.

Старый добрый Ethernet

За последнюю декаду большинство домашних роутеров получило поддержку Gigabit Ethernet (GigE). Моделей со скоростью 100 Мбит/с (100BASE-T) уже не хватит для подключения к быстрому тарифу интернет-провайдера. Тем более, разница с гигабитной сетью заметна при работе с сетевым хранилищем. Жёсткие диски со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. демонстрируют средние скорости чтения/записи 140/130 МБ/с. Производительность сетевого интерфейса здесь будет узким местом и лучше, если оно будет на уровне теоретического максимума GigEу125 МБ/с.

В перспективе распространение технологии 10GigE в массовых домашних маршрутизаторах, которая пока встречается редко.

Нет проводов — есть Wi-Fi

В повседневных задачах, когда некритичны задержки из-за помех, беспроводная сеть успешно заменяет проводную. Стандарты активно развиваются: появившийся Wi-Fi 5 (802.11 ac) значительно поднял планку пропускной способности радиоканала, но нужно обязательно учитывать, что на практике скорость беспроводного соединения существенно ниже теоретической. Результаты измерений, предоставляемые производителями сетевого оборудования, также сложно повторить, поскольку получены они были в условиях, приближенных к идеальным. Усредненная по нескольким экспериментам производительность Wi-Fi 5 — 1,3 Гбит/с. Дальнейший этап развития — Wi-Fi 6, увеличивающая это значение до 4,8 Гбит/с.

Что может SATA?

Интерфейс SATA в первую очередь ассоциируется со стационарными жёсткими дисками в компьютерах: магнитными (HDD) и твердотельными накопителями (SSD). Актуальные ревизии SATA II и SATA III имеют теоретические максимумы в 3 и 6 Гбит/с соответственно. Для HDD необходимости в такой полосе нет, поскольку лучшие представители с 7200 rpm способны выдать чуть более 210 МБ/с, а диски с 5400 rpm — 160 МБ/с.

В свою очередь технологии SSD бурно развивались и в итоге скорости упёрлись в потолок SATA. Так, для имеющего множество опубликованных тестов Samsung 860 Evo, заявлены скорости чтения/записи 550/520 МБ/с.

Разработчики интерфейса не стали развивать его в первоначальном виде. Вместо этого был взят курс на стандартизацию подключения SSD-дисков к шине PCI-Express (PCIe).

Эволюция USB

Ещё в 2000-х, с развитием технологий flash-памяти, стандарт USB стал основным не только для периферийных устройств, но и для носителей информации. Несколько лет скорость передачи 480 Мбит/с, определяемая как предельная в спецификации USB 2.0, была достаточной для работы с самыми быстрыми флэш-накопителями. Но благодаря росту потребности в SSD-дисках и характерных им скоростей, USB перешёл в следующую итерацию — USB 3.0. Эта спецификация декларировала более чем десятикратный рост пропускной способности — 5 Гбит/с.

Далее спецификация USB 3.0 была переименована в USB 3.1 Gen1 и появилась вторая — USB 3.1 Gen2, поднявшая планку до 10 Гбит/с и включившая в себя кодировку с меньшими ресурсозатратами. Соответствующие им порты на устройствах, например, ноутбуках, маркируются как SuperSpeed (SS) и SuperSpeed+ (SS+).

Во второй половине 2010-х вышла последняя на данный момент спецификация USB 3.2 в трёх вариантах:

Здесь часто возникает путаница, поддерживаемая «вольным подходом» производителей к обозначению продукции. По сути обозначение USB 3.0 не актуально с момента выхода USB 3.1. Теперь же, согласно рекомендациям организации USB-IF, правильно указывать только спецификацию USB 3.2 и её идентификатор поколения Gen. Но повсеместно используются маркировки “USB 3.0” и “USB 3.1”, при этом имеется в виду одно и то же. Поэтому иногда проще ориентироваться на обозначение SuperSpeed. Вектор развития стандарта на ближайшее будущее определён в спецификации USB4, опубликованной в прошлом году. В частности, будет единый порт Type-C, скорость до 40 Гбит/с и обратная совместимость вплоть до USB 2.0.

USB позволяет сделать портативным любой SATA-накопитель. Для этого применяются переходники и боксы.

Обычно у них на выходе SS USB, но при выборе обязательно посмотрите бенчмарки этих устройств, чтобы они не порезали скорость диска. Подобные переходники есть внутри любого внешнего диска, чаще всего распаяны на плате. Например, один из лидеров рынка — Samsung SSD T5 перекачивает данные между интерфейсами посредством моста mSATA — SS+ USB. Он обеспечивает скорость до 540 МБ/с, что равносильно прямому подключению быстрейших SATA SSD.

Новое применение PCI-Express

Когда технологии твердотельных накопителей шагнули вперёд настолько, что перестали умещаться в полосу пропускания интерфейса SATA III, пришло время обратиться к более скоростной компьютерной шине. Долго искать не пришлось — по соседству с SATA на материнских платах давно были порты PCIe. В основном они использовались для подключения видеокарт и различных плат расширения, и разработчики адаптировали SSD для работы по каналу PCIe. А один канал PCIe 3.0 обладает пропускной способностью 6.4 Гбит/с, четыре канала — 25.6 Гбит/с. В четвёртой версии протокола эти показатели удвоены.

Для SSD, работающих с PCIe, была разработана спецификация NVM Express (NVMe). NVMe SSD выпускаются в нескольких специальных форм-факторах (M2, U2), а также в виде плат расширения PCIe.

Они используют две или четыре линии интерфейса. За счёт этого скорость дисков NVMe Gen 3.0 ограничена сверху на уровне 3.5/3.3 ГБ/с, а NVMe Gen 4.0 — 5.0/4.4 ГБ/с. Посмотрите примеры тестов и сравнение накопителей разного типа, например, здесь. Показатели впечатляют даже по сравнению с лучшими SATA SSD. А HDD вообще покинули здание.

При выборе нужно учитывать форм-фактор диска, разъём для установки и количество доступных линий PCIe для данного разъёма.

Прорывной Thunderbolt

Интерфейс, согласно данным разработчика Intel, объединяет в один последовательный сигнал PCI Express и DisplayPort. Он предоставляет широкие полосы пропускания: 10, 20 и 40 Гбит/с. Thunderbolt стал главной новинкой в своём классе в минувшем десятилетии и имеет перспективы стать обязательным для поддержки на всех новых устройствах. На макбуках и других топовых ноутбуках такая поддержка есть уже несколько лет.

Новой вехой в развитии передачи данных стало и решение использовать Thunderbolt 3 в качестве порта USB Type-C. Этот разъём обладает рядом важных преимуществ, в том числе симметричность и поддержка нескольких скоростных протоколов. Развитие поддержки этих протоколов различными устройствами подразумевает снижение количества используемых кабелей и адаптеров.

Thunderbolt 3 позволяет использовать более быстрые диски PCIe с подключением к устройству через USB Type-C. Например, для Samsung X5 Portable заявлена скорость до 2800 МБ/с. Такие характеристики достижимы благодаря тому, что задействуются четыре канала PCIe 3.0 и интегрированный мост, коммутирующий их с Thunderbolt 3.

Важный момент при использовании Thunderbolt 3 — количество поддерживаемых каналов PCIe в устройстве. В некоторых ноутбуках она ограничивается двумя, что автоматически нивелирует скорость передачи данных по интерфейсу до уровня Thunderbolt 2 (20 Гбит/с).

Thunderbolt позволяет сделать внешними накопители NVMe SSD по аналогии с подключением по USB SATA-дисков. В такой конфигурации также будет критичным производительность моста Thunderbolt — NVMe.

Первый на финише

В абсолютном исчислении среди рассматриваемых интерфейсов самый быстрый — PCI Express, что не удивительно, ведь он изначально создан для работы с гораздо более скоростными устройствами. Для задач, требующих минимальное время на файловые операции — NVMe SSD обязателен к применению, а на вашем декстопе или ноутбуке должен быть подходящий разъём.

С точки зрения мобильности, самый перспективный интерфейс — Thunderbolt 3. Базирующийся на PCIe и наследующий его скоростные данные, Thunderbolt имеет все шансы стать массовым универсальным стандартом. Поэтому выбирая новое устройство, обратите внимание на наличие порта USB-C со значком молнии.

Источник