L'entrée de Western Digital sur le marché des disques SSD a eu lieu relativement récemment. Auparavant, nous avons déjà fait connaissance avec les solutions d'entrée et de milieu de gamme représentées par Green PC SSD 240 Go et Blue PC SSD 250 Go. Il est désormais temps de tester une offre plus avancée, destinée avant tout aux passionnés : le SSD WD Black PCIe en version 256 Go.

Les disques durs de la série Black sont autrefois devenus célèbres comme l'un des disques durs les plus rapides et les plus productifs sur le marché de masse des systèmes de stockage d'informations. Cela impose un certain bagage d'attentes au nouveau venu de la part des acheteurs, qui s'attendent également à obtenir les SSD les plus rapides pour un montant raisonnable.

	WDS256G1X0C	WDS512G1X0C
Page Web des produits	wdc.com
Capacité, Go	256	512
Vitesse de lecture séquentielle, Mo/s	2050	2050
Vitesse d'écriture séquentielle, Mo/s	700	800
	170K	170K
	130K	134 Ko
Manette	Marvell 88SS1093
Type de mémoire	SanDisk, 15 nm, CCM NAND
	80	160
Temps moyen entre les pannes (MTBF)	1 750 000
Interface de connexion	PCI Express 3.0 (NVMe)
Consommation d'énergie (lecture/écriture), W	0,135
Facteur de forme	M.2 2280
Dimensions, mm	22x80x2.23
Poids, g	7,2
Coût, $	109	199

Sur le papier, l'ensemble des fonctionnalités du SSD WD Black PCIe semble assez attrayant. Nous disposons d'un SSD avec support natif du prometteur protocole NVMe et d'une interface de connexion PCI-E 3.0 x4 dont la vitesse de transfert de données atteint 2050 Mo/s en lecture et 800 Mo/s en écriture. La politique tarifaire, comme pour cette classe d'appareils, est agréable, et la version de base de 256 Go aux États-Unis peut être achetée pour 109 $. Un peu alarmant est le fait que des circuits de type TLC NAND sont utilisés comme mémoire flash, ce qui signifie que nous avons affaire à un tampon « pseudo-SLC », mais avant tout.

Le lecteur est livré dans une boîte en carton de taille moyenne. La planche contient des informations sur le nom exact du modèle, la quantité d'espace disponible, le numéro de série, la date et le pays de production. A travers un schéma simple, Western Digital n'oublie pas de rappeler que pour créer le PC « idéal », il est optimal d'utiliser une combinaison d'un SSD rapide et d'un disque dur fiable, qui peut également être sélectionné parmi une large gamme d'appareils de la marque américaine.

Il n’existe pas de kit de livraison en tant que tel. A l'intérieur de la boîte, l'utilisateur ne trouvera que le disque lui-même, sécurisé dans un blister en plastique pour le protéger des dommages pendant le transport.

La première chose qui attire votre attention après le déballage est la taille minimale du héros de la revue. Fabriqué au format M.2 2280, ses dimensions sont de 22 x 80 x 2,23 mm et ne pèse que 7,2 grammes. Comparé aux SSD classiques de 2,5 pouces, il semble tout simplement minuscule.

Les performances sont assurées par le contrôleur Marvell 88SS1093, spécialement conçu pour fonctionner avec PCI-E 3.0 et NVMe, et par la mémoire TLC NAND de 15 nanomètres fabriquée par SanDisk, avec une ressource d'enregistrement garantie de 80 To pour le modèle plus jeune. Tous les jetons étaient placés sur un côté, laissant la partie arrière complètement vide.

Fait intéressant, si vous approfondissez la liste des technologies prises en charge par le SSD WD Black PCIe, alors en plus des technologies habituelles associées au garbage collection, vous pouvez également trouver une mention d'« algorithmes complexes de régulation des paramètres thermiques et de gestion de l'énergie ». Le fait est que parmi les disques rapides au format M.2, le problème d'un fort échauffement pendant la charge est assez courant. Il n’a pas non plus contourné notre échantillon de test. En l'absence de flux d'air supplémentaire (les tests standards dans notre cas sont effectués sur un banc ouvert), le SSD WD Black PCIe s'est réchauffé jusqu'à 44 °C au repos et jusqu'à 70 °C pendant les tests, ce qui a conduit à une instabilité des résultats. obtenu.

L'installation d'un ventilateur de 120 mm avec une vitesse de rotation de 700 tr/min a permis à la température de se normaliser : la température maximale pendant une longue période d'enregistrement continu était de 41°C. Ainsi, quiconque envisage d'acheter un SSD M.2, quelle que soit la marque, doit s'assurer que le boîtier du PC qu'il utilise dispose d'une ventilation suffisante.

Banc d'essai

Les tests se sont déroulés sur le stand dans la configuration suivante :

• processeur : Intel Core i5-7600K (3,8 GHz, 6 Mo) ;
• refroidisseur : Noctua NH-U14S (ventilateur NF-A15 PWM, 140 mm) ;
• carte mère : MSI Z170A Gaming 7 (Intel Z170) ;
• RAM : HyperX Savage HX424C12SBK2/16 (2x8 Go, 2 400 MHz, 14-15-15-35-1T) ;
• lecteur système : Crucial MX300 275 Go (275 Go, SATA 6 Gbit/s) ;
• alimentation : Chieftec CTG-750C (750 W) ;
• moniteur : LG 24MP88HM (1920x1080, 24″) ;
• système d'exploitation : Microsoft Windows 10 64 bits.

Un disque SSD ADATA SX900 de 256 Go a été utilisé comme disque système, connecté au canal du chipset SATA 6 Gb/s. Le fichier d'échange et le mode hibernation ont été désactivés pendant la durée des tests. La RAM fonctionnait à 2400 MHz avec des latences de 14-15-15-35-1T. Sur le disque SSD, à l'aide des outils standard MS Windows 10 64 bits, une partition logique a été créée avec le système de fichiers NTFS et les paramètres de cluster standard, occupant tout l'espace disque disponible. Le vidage du tampon du cache d'écriture Windows a été désactivé pour les SSD WD Black PCIe. Les programmes et méthodes suivants ont été utilisés pour mesurer les performances :

• Benchmark de disque ATTO v2.46 ;
• Utilitaires de stockage d'Anvil 1.1 2014 ;
• AS SSD référence 1.7.4739.38088 ;
• CrystalDiskMark 5.2.1 ;
• Futuremark PCMark 8 v2.7.613 (test de stockage) ;
• copier un ensemble de fichiers de 10 Go.

Participants aux tests

Périphérique de stockage	SSD PCIE WD noir 256 Go	Disque SSD WD Blue PC 250 Go	SSD PC WD Green 240 Go	Kingston HyperX Predator SSD 480 Go
Capacité, Go	256	250	240	480
Vitesse de lecture séquentielle, Mo/s	2050	540	540	1400
Vitesse d'écriture séquentielle, Mo/s	700	500	465	1000
Vitesse de lecture aléatoire maximale (blocs de 4 Ko), IOPS	170 000	97 000	63 000	130 000
Vitesse d'écriture aléatoire maximale (blocs de 4 Ko), IOPS	130 000	79 000	68 000	118 000
Manette	Marvell 88SS1093	Marvell 88SS1074	Mouvement de silicium SM2258XT	Marvell 88SS9293
Type de mémoire	SanDisk, 15 nm, CCM	Toshiba, 15 nm, CCM	SK Hynix, 26 nm, CCM	Toshiba, 19 nm, MLC
Nombre total d'octets écrits (TBW), To	80	100	80	882
Interface de connexion	PCI-E 3.0	SATA 6 Go/s	SATA 6 Go/s	PCI-E 2.0
Coût, $	109*	91	82	338
Prix ​​par gigaoctet, $	0,425	0,36	0,34	0,70

*—prix de vente officiel aux États-Unis.

Les tests ayant été effectués sur un nouveau système, le nombre d’opposants était cette fois limité. Nous avons retesté le SSD WD Blue PC et le SSD WD Green PC, ainsi que le SSD le plus rapide qui se trouvait auparavant dans notre laboratoire - le SSD Kingston HyperX Predator. En termes de prix par gigaoctet d'espace disponible, le héros de la revue s'est avéré moins cher que la solution de Kingston, bien qu'il la surpasse dans la plupart des caractéristiques d'usine. Si l'on considère le marché américain, où le SSD WD Black PCIE est déjà disponible, son prix est comparable aux meilleurs modèles de disques SSD avec une interface de connexion SATA 6 Gb/s, comme par exemple le Samsung 850 Pro.

Résultats de test

Vitesse et stabilité de TLC NAND

Comme mentionné ci-dessus, l'utilisation de la mémoire TLC NAND signifie la présence d'un tampon « pseudo-SLC », dont le volume dans le SSD WD Black PCIe 256 Go est d'un peu plus de trois gigaoctets. Ce n'est pas grand-chose par rapport aux normes modernes, et sur le marché, vous pouvez trouver un nombre suffisant de modèles avec un tampon plus spacieux. Une fois plein, la vitesse d'écriture passe d'un maximum de 700 Mo/s à 220 Mo/s, nettement plus modeste.

Les choses empirent encore lors de la copie d’un grand volume de fichiers réels. Après une courte période, la vitesse d'écriture est limitée à une plage de 100 à 120 Mo/s.

La logique des ingénieurs et des spécialistes du marketing de WD qui ont décidé d'équiper la solution haut de gamme de leur gamme SSD d'une mémoire TLC bon marché ne reste pas tout à fait claire. L'installation d'une mémoire MLC NAND plus performante contournerait les problèmes de dégradation des performances susmentionnés, augmenterait la durée de vie de l'appareil et ne devrait pas affecter de manière significative son prix de détail. Surtout si l’on considère l’acquisition de SanDisk, finalisée par Western Digital fin 2016.

Marque CrystalDisk

Dans les benchmarks synthétiques classiques, le WD Black PCIe SSD 256 Go démontre des résultats élevés qui correspondent, et dans certains cas même dépassent, les caractéristiques de base indiquées. La vitesse linéaire maximale enregistrée par l'utilitaire CrystalDiskMark était de 2 142 Mo/s en lecture et de 715,2 Mo/s en écriture. Le SSD a également bien fonctionné avec des blocs 4K, où le traitement des données s'est produit à une vitesse de 48,66/154,9 Mo/s. Le chargement complet du disque avec des informations affecte partiellement les résultats de lecture, les abaissant à 1 519 Mo/s. La commande TRIM est exécutée sans aucun délai.

Comparé à ses concurrents, le SSD WD Black PCIe 256 Go a pris la position de leader dans six sous-tests sur huit, derrière le SSD Kingston HyperX Predator en termes de vitesse d'écriture maximale.

Évaluation du disque ATTO

Une situation similaire s'est répétée dans ATTO Disk Benchmark. L'écart avec les SSD « classiques » WD Blue PC SSD et WD Green PC SSD atteint 348 %, ce qui démontre pleinement la différence de débit entre les interfaces de connexion SATA 6 Gb/s et PCIe Gen3 x4.

Référence AS SSD

Dans AS SSD Benchmark, la bataille principale s'est déroulée entre le SSD WD Black PCIe 256 Go et le SSD Kingston HyperX Predator. Il est à noter que le héros de la revue n'a pas réussi à démontrer une vitesse maximale dans les opérations de lecture linéaire, ce qui l'a rendu inférieur au produit de Kingston avec un indicateur de 1326 Mo/s. Le temps de réponse du sous-système disque est d'un bon niveau et s'élève respectivement à 0,033 ms et 0,066 ms.

Le nombre d'IOPS varie considérablement en fonction du type d'opération effectuée. Le résultat de 56 117 opérations d'E/S par seconde lors de l'écriture était plus de deux fois plus rapide que le niveau déclaré. La raison réside dans le fait que WD n'a pas encore publié de pilote NVMe distinct pour ses appareils et que le pilote standard de Windows 10 utilise des commandes FUA (Force Unit Access), qui interdisent la mise en mémoire tampon des données lors de leur écriture. Pour minimiser cet impact, nous avons désactivé le vidage du tampon du cache d'écriture Windows, mais dans certaines applications, vous pouvez toujours rencontrer des ralentissements des performances du SSD.

La vitesse de copie de différents types de fichiers variait de 457,2 Mo/s pour le plus petit des sous-tests du jeu, à un impressionnant 1 132 Mo/s pour une image ISO solide.

Utilitaires de stockage d'Anvil

Le héros de la revue gère bien les données compressées et incompressibles, comme le confirme le test Storage Utilities d'Anvil. Contrairement au SSD Kingston HyperX Predator, les résultats du SSD WD Black PCIe 256 Go se sont révélés très denses. Leur répartition finale ne dépasser 2 %.

Futuremark PCMark 8 (stockage)

La présence d'un « tampon SLC » s'est néanmoins fait sentir lors de la simulation des tâches quotidiennes du sous-système disque, modélisé par l'application Storage de la suite de tests Futuremark PCMark 8. Le SSD WD Black PCIe prend la deuxième place en termes de débit moyen. Dans le même temps, le chiffre final de 331,58 Mo/s dépasse les résultats de tous les SSD dotés d'une interface de connexion SATA 6 Gb/s précédemment testés dans notre laboratoire. La vitesse de fonctionnement maximale dans ce test a été enregistrée pour le disque Samsung SSD 850 Pro 256 Go et s'élève à 275,42 Mo/s. Les modèles plus abordables, comme le WD Blue SSD 256 Go, sont limités à un débit beaucoup plus modeste de 200 Mo/s.

Dans la plupart des disciplines, le nouveau venu de WD domine ses jeunes frères et est loin du SSD Kingston HyperX Predator. Le disque a mieux fonctionné dans les applications Adobe Photoshop CC et Microsoft PowerPoint.

Copie d'un ensemble de fichiers de 10 Go

La série de tests a été complétée par la copie de l’ensemble de fichiers de test. La structure de l'ensemble correspond au contenu moyen qu'un utilisateur moyen stocke sur ses disques : fichiers vidéo - 4 Go ; fichiers audio - 1 Go ; photos aux formats .raw et .jpeg - 2 Go ; Fichiers du package PDF, fb2, Microsoft Office - 3 Go.

Les résultats sont assez naturels. La faible vitesse de copie en dehors du tampon SLC ne lui permet pas de rivaliser pleinement avec les modèles basés sur MLC NAND, même malgré la prise en charge du protocole NVMe et la présence d'une interface de connexion plus rapide sur le SSD WD Black PCIe. Plus le volume de données copiées en continu est important, plus la différence sera faible avec la plupart des modèles 2,5 pouces bon marché du segment de prix intermédiaire et d'entrée de gamme.

conclusions

En mettant sur le marché sa gamme de disques SSD la plus rapide, Black, Western Digital a équipé le nouveau produit d'une interface de connexion PCI-E 3.0 x4 ultra-rapide et a implémenté la prise en charge du protocole d'accès prometteur NVMe. Au total, cela confère au SSD WD Black PCIe un haut niveau de performances typique des modèles haut de gamme du segment des passionnés. Dans le même temps, le prix d'un nouveau venu au début des ventes sera sensiblement inférieur à celui de modèles concurrents aussi populaires que Kingston HyperX Predator SSD, Samsung 960 Pro et Samsung 960 EVO.

Dans le même temps, on ne peut s'empêcher de mentionner une certaine « mouche dans la pommade », qui s'est avérée être la mémoire TLC NAND standard et l'absence de pilote NVMe propriétaire au moment du lancement du produit. Les développeurs de WD corrigeront très probablement ce dernier problème dans un avenir proche.

Dans tout appareil, il y a toujours un maillon faible : le goulot de la bouteille, le composant le plus faible qui limitera les performances des pièces restantes. Pendant longtemps, dans les ordinateurs de bureau, les principaux « freins du changement » ont été les disques durs, et ni 7 200, ni 10 000, ni même 15 000 tr/min n'ont radicalement changé la donne. Avec l’avènement des disques SSD, les choses sont parties d’un point mort. Mais le progrès n’épargne pas et c’est une solution rapide. L'interface SATA n'étant pas en mesure de satisfaire les demandes des utilisateurs, de nouvelles normes et interfaces ont commencé à apparaître.

Il existe deux nouvelles façons de développer des SSD avec une interface PCI-E : SATA Express et NVMe - elles doivent être discutées séparément et vous ne les voyez pas souvent en vente. Par conséquent, pour l’instant, essayons de comprendre les disques de vente au détail habituels avec des interfaces PCI Express et SATA 6 Gbit/s.

Commençons par les avantages et les inconvénients des deux interfaces :

Disques SATA

Brèves informations de Wikipédia sur cette interface. Le moyen le plus courant de connecter un disque SSD aujourd'hui.

Avantages :

• Disponibilité sur le marché
• Un grand nombre de fabricants
• Possibilité de connexion à toutes les cartes mères modernes
• Prix ​​raisonnable
• Volumes disponibles de 64 Go à 1 To

Défauts:

• Limitation de la vitesse de transfert des données - limite d'interface - 600 Mo/s par canal.
• La nécessité de travailler avec des contrôleurs AHCI, développés pour les disques durs classiques

PCI-Express

Encore une fois, je vais vous donner un lien vers Wikipédia - il y a beaucoup de détails sur les différentes générations de cette interface. Rapide, cool, polyvalent, cher.

Avantages :

• Vitesse de transfert de données élevée - le débit d'une ligne du bus révision 3.0 est de 1 Go/s

Défauts:

• Prix ​​élevé sur le marché
• Petite gamme de marques et de modèles
• Certains modèles subissent une baisse de performances au fil du temps (TRIM ne fonctionne pas ou n'est pas configuré)

Ayant travaillé un peu en tant que Captain Obvious, j'aimerais considérer directement les scénarios que les utilisateurs se jouent dans leur tête lors du choix d'un SSD.

Scénarios de consommation

• Utilisateurs réguliers
  Franchement, la plupart des utilisateurs ne se soucieront pas de l'interface du disque SSD ; de plus, rares sont ceux qui ressentiront réellement la différence entre SATA 3 Gbit/s et SATA 6 Gbit/s. En utilisant uniquement les navigateurs Web, la messagerie électronique et les programmes bureautiques de base, l'utilisateur ne verra pas la différence et se contentera simplement de la présence d'un disque SSD dans le système, car les programmes se chargeront évidemment plus rapidement que sur un disque dur.
• Utilisateurs avancés
  Ceux qui travaillent avec du matériel multimédia recherchent souvent des moyens d'augmenter les performances du système de disque. Un exemple simple : le segment de la vidéo 4K a commencé à croître rapidement. Un flux 4K non compressé (3 840 x 2 160, 12 bits, 24 images par seconde) nécessitera environ 900 Mo/s de bande passante. Et même si vous travaillez avec des flux compressés, si vous en traitez plusieurs simultanément, vous atteindrez définitivement le plafond SATA 6 Gbit/s. Le RAID 0 sauvera la situation, mais très probablement, à son apogée lors de la construction du RAID 0 sur 4 disques, il sera d'environ 1,6 Go/s. PCI Express offre une solution au problème : chaque voie PCI-Express a un débit allant jusqu'à 1,0 Go/s (soit 1,6 fois plus que SATA) avec presque la même consommation électrique - bien sûr, ce serait un péché de ne pas pour profiter de telles capacités. Et même si le prix d'un SSD PCI Express est plus élevé, ceux qui aiment travailler avec de la vidéo haute résolution doivent simplement se tourner vers cette norme.
• Joueurs
  Pour les vrais passionnés (et pour moi, juste les impatients), bien sûr, vous avez besoin de PCI Express. Les TitanFall ou CoD:Ghosts de grande taille seront assez longs à charger, je ne parle pas des simulateurs de vol dont le « poids » atteint des centaines de gigaoctets. Pour le commun des mortels qui aime Diablo III et autres Bioshock Infinite, un SSD haut de gamme à 6 Go/s suffira amplement.
• Clients d'entreprise
  Les attentes des clients dans ce domaine vont bien au-delà du simple chargement ou traitement rapide d’un fichier vidéo. Plus le serveur est grand, plus il reçoit de requêtes des utilisateurs, et ici les IOPS viennent au premier plan. Pour les catégories de personnes ci-dessus, la file d'attente habituelle vers le contrôleur est de 3 à 5 requêtes, dans une entreprise, tout se mesure en centaines. Les SSD fonctionnent bien lorsque vous devez afficher des performances élevées sur une longue période, et si vous avez besoin de plusieurs centaines de disques classiques, un SSD hautes performances peut le gérer seul.

Lorsqu'ils fonctionnent via l'interface SATA, les SSD grand public atteignent un niveau de performances de 100 000 IOPS, tandis que les meilleurs disques PCI-E peuvent supporter une charge de 1 000 000 IOPS. Cependant, en règle générale, ils sont conçus pour fonctionner avec l'interface PCI-E 2.0, ce qui signifie que le passage à PCI-E 3.0 entraînera une augmentation significative des performances à l'avenir.

Au lieu de la sortie

Que peut-on dire au final ? Pour les acheteurs au détail et les joueurs, vous pouvez et devez choisir parmi les disques SATA. La plupart des utilisateurs de bureau seront satisfaits si des disques rapides et silencieux sont installés sur leurs postes de travail, mais 90 % d'entre eux ne penseront même jamais au type d'interface dont dispose le disque et s'ils sont différents du tout. Les joueurs auront plus de difficultés, le choix est large, il est difficile de se tromper et souvent le fabricant gonfle injustement les performances de lecture et d'écriture. Suivez notre blog et nous vous dirons quelle méthode de test est réellement correcte.

Pour le marché des entreprises et les personnes travaillant avec du contenu multimédia, les disques dotés d'une interface PCI-Express sont fortement recommandés. Le traitement d'énormes images raster ou le travail avec des vidéos 4K avec la GoPro Hero4 nécessiteront tous des systèmes de stockage hautes performances. Si votre tâche principale est de produire du contenu, n'hésitez pas à choisir des disques PCI-Express. Le segment des entreprises est presque passé aux contrôleurs NVMe - il y aura un article séparé sur ces SSD - ils méritent beaucoup d'attention.

Les dispositions théoriques doivent être testées dans la pratique. Le prochain article portera donc sur une comparaison pratique entre un disque SSD PCI-E et un SSD SATA (y compris en mode RAID 0).
Bonne année!

IntroductionDans le passé, le consommateur de masse n'était principalement intéressé que par deux types de SSD : soit des modèles haut de gamme haut débit comme le Samsung 850 PRO, soit des offres d'un bon rapport qualité-prix comme le Crucial BX100 ou le SanDisk Ultra II. Autrement dit, la segmentation du marché des SSD était extrêmement faible et la concurrence entre les fabricants, même si elle s'est développée dans les domaines des performances et des prix, l'écart entre les solutions de haut et de bas niveau est resté assez faible. Cet état de fait était en partie dû au fait que la technologie SSD elle-même améliore considérablement l'expérience utilisateur de travail avec un ordinateur, et donc les problèmes de mise en œuvre spécifiques passent au second plan pour beaucoup. Pour la même raison, les SSD grand public ont été intégrés à l’ancienne infrastructure, initialement axée sur les disques durs mécaniques. Cela a grandement facilité leur mise en œuvre, mais a placé les SSD dans un cadre assez étroit, ce qui a largement freiné à la fois la croissance du débit et la réduction de la latence du sous-système de disque.

Mais jusqu'à un certain temps, cet état de fait convenait à tout le monde. La technologie SSD était nouvelle et les utilisateurs migrant vers les SSD étaient satisfaits de leurs achats, même s'ils obtenaient essentiellement des produits qui ne fonctionnaient pas de manière optimale, les performances étant freinées par des barrières artificielles. Cependant, à l’heure actuelle, les disques SSD peuvent peut-être être considérés comme véritablement courants. Tout propriétaire d'ordinateur personnel qui se respecte, s'il ne possède pas au moins un SSD dans son système, envisage très sérieusement d'en acheter un dans un avenir très proche. Et dans ces conditions, les fabricants sont simplement obligés de réfléchir à la manière de développer enfin une concurrence à part entière : détruire toutes les barrières et passer à la production de gammes de produits plus larges et fondamentalement différentes dans les caractéristiques proposées. Heureusement, tout le terrain nécessaire a été préparé pour cela et, tout d'abord, la plupart des développeurs de SSD ont le désir et la possibilité de commencer à produire des produits qui ne fonctionnent pas via l'interface SATA héritée, mais via le bus PCI Express beaucoup plus productif.

La bande passante SATA étant limitée à 6 Gb/s, la vitesse maximale des SSD SATA phares ne dépasse pas environ 500 Mo/s. Cependant, les disques modernes basés sur la mémoire flash sont capables de bien plus : après tout, si vous y réfléchissez bien, ils ont plus en commun avec la mémoire système qu'avec les disques durs mécaniques. Quant au bus PCI Express, il est désormais activement utilisé comme couche de transport lors de la connexion de cartes graphiques et d'autres contrôleurs supplémentaires nécessitant un échange de données à haut débit, par exemple Thunderbolt. Une seule voie PCI Express Gen 2 fournit 500 Mo/s de bande passante, tandis qu'une voie PCI Express 3.0 peut atteindre des vitesses allant jusqu'à 985 Mo/s. Ainsi, une carte d'interface installée dans un emplacement PCIe x4 (à quatre voies) peut échanger des données à des vitesses allant jusqu'à 2 Go/s dans le cas du PCI Express 2.0 et jusqu'à près de 4 Go/s lors de l'utilisation du PCI Express de troisième génération. Ce sont d'excellents indicateurs qui conviennent parfaitement aux disques SSD modernes.

De ce qui précède, il s'ensuit naturellement qu'en plus des SSD SATA, les disques haut débit utilisant le bus PCI Express devraient progressivement se généraliser sur le marché. Et cela se produit réellement. En magasin, vous pouvez trouver plusieurs modèles de SSD grand public de grands fabricants, réalisés sous forme de cartes d'extension ou de cartes M.2 utilisant différentes versions du bus PCI Express. Nous avons décidé de les rassembler et de les comparer en termes de performances et d'autres paramètres.

Participants aux tests

Intel SSD 750 400 Go

Sur le marché des disques SSD, Intel adhère à une stratégie plutôt non conventionnelle et ne prête pas trop d'attention au développement de SSD destinés au segment grand public, se concentrant sur les produits pour serveurs. Cependant, cela ne rend pas ses propositions inintéressantes, surtout lorsqu'il s'agit d'un disque SSD pour le bus PCI Express. Dans ce cas, Intel a décidé d'adapter sa plate-forme serveur la plus avancée pour l'utiliser dans un SSD client hautes performances. C'est exactement ainsi qu'est né l'Intel SSD 750 400 Go, qui a reçu non seulement des caractéristiques de performances impressionnantes et un certain nombre de technologies au niveau du serveur responsables de la fiabilité, mais également la prise en charge de la nouvelle interface NVMe, sur laquelle quelques mots doivent être dits séparément. .

Si nous parlons d'améliorations spécifiques du NVMe, la réduction des frais généraux mérite d'être mentionnée en premier. Par exemple, l’envoi des blocs 4K les plus courants dans le nouveau protocole nécessite d’émettre une seule commande au lieu de deux. Et l'ensemble des instructions de contrôle a été tellement simplifié que leur traitement au niveau du pilote réduit d'au moins la moitié la charge du processeur et les retards qui en résultent. La deuxième innovation importante est la prise en charge du pipeline profond et du multitâche, qui consiste en la possibilité de créer plusieurs files d'attente de requêtes en parallèle au lieu de la file d'attente unique existante pour 32 commandes. Le protocole d'interface NVMe est capable de gérer jusqu'à 65 536 files d'attente, et chacune d'entre elles peut contenir jusqu'à 65 536 commandes. En fait, toutes les restrictions sont complètement éliminées, ce qui est très important pour les environnements de serveur dans lesquels le sous-système de disque peut être soumis à un grand nombre d'opérations d'E/S simultanées.

Mais bien qu'il fonctionne via l'interface NVMe, l'Intel SSD 750 n'est toujours pas un disque serveur, mais un disque grand public. Oui, presque la même plate-forme matérielle que dans ce lecteur est utilisée dans les SSD de classe serveur Intel DC P3500, P3600 et P3700, mais le SSD Intel 750 utilise une NAND MLC ordinaire moins chère et, en plus, le micrologiciel est modifié. Le fabricant estime que grâce à de tels changements, le produit résultant séduira les passionnés, car il combine une puissance élevée, une interface NVMe fondamentalement nouvelle et un prix pas trop effrayant.

L'Intel SSD 750 est une carte PCIe x4 demi-hauteur qui peut utiliser quatre voies 3.0 et atteindre des taux de transfert séquentiels allant jusqu'à 2,4 Go/s et des vitesses de fonctionnement aléatoires allant jusqu'à 440 000 IOPS. Certes, la modification la plus volumineuse de 1,2 To a les performances les plus élevées, mais la version de 400 Go que nous avons reçue pour les tests est un peu plus lente.

La carte d'entraînement est entièrement recouverte d'une armure. Sur la face avant, il s'agit d'un radiateur en aluminium et sur la face arrière se trouve une plaque métallique décorative qui n'entre pas réellement en contact avec les microcircuits. Il est à noter que l’utilisation d’un radiateur est ici une nécessité. Le contrôleur principal d'un SSD Intel génère beaucoup de chaleur et, sous une charge élevée, même un disque équipé d'un tel refroidissement peut chauffer jusqu'à des températures d'environ 50 à 55 degrés. Mais grâce au refroidissement préinstallé, il n'y a aucune trace de limitation : les performances restent constantes même en cas d'utilisation continue et intensive.

L'Intel SSD 750 est basé sur le contrôleur de niveau serveur Intel CH29AE41AB0, qui fonctionne à une fréquence de 400 MHz et dispose de dix-huit (!) canaux pour connecter la mémoire flash. Si l’on considère que la plupart des contrôleurs SSD grand public disposent de huit ou quatre canaux, il devient clair que le SSD Intel 750 peut en réalité pomper beaucoup plus de données sur le bus que les modèles SSD conventionnels.

Quant à la mémoire flash utilisée, l'Intel SSD 750 n'apporte aucune innovation en la matière. Il est basé sur une MLC NAND standard de fabrication Intel, produite à l'aide d'une technologie de traitement de 20 nm et comportant des cœurs avec un volume de 64 et 128 Gbits intercalés. Il convient de noter que la plupart des autres fabricants de SSD ont abandonné cette mémoire depuis assez longtemps, passant à des puces fabriquées selon des normes plus fines. Et Intel lui-même a commencé à convertir non seulement ses disques grand public, mais également ses serveurs, en mémoire 16 nm. Cependant, malgré tout cela, l'Intel SSD 750 est équipé d'une mémoire plus ancienne, censée disposer d'une ressource plus élevée.

L'origine du serveur Intel SSD 750 réside également dans le fait que la quantité totale de mémoire flash de ce SSD est de 480 Gio, dont seulement 78 % environ sont disponibles pour l'utilisateur. Le reste est alloué au fonds de remplacement, aux technologies de collecte des ordures et de protection des données. L'Intel SSD 750 implémente un schéma de type RAID 5, traditionnel pour les disques phares, au niveau de la puce MLC NAND, qui vous permet de restaurer avec succès les données même si l'une des puces tombe complètement en panne. De plus, le SSD Intel offre une protection complète des données contre les pannes de courant. L'Intel SSD 750 dispose de deux condensateurs électrolytiques et leur capacité est suffisante pour un arrêt normal du disque en mode hors ligne.

Kingston HyperX Predator 480 Go

Kingston HyperX Predator est une solution beaucoup plus traditionnelle par rapport au Intel SSD 750. Premièrement, il fonctionne via le protocole AHCI, et non NVMe, et deuxièmement, ce SSD nécessite le bus PCI Express 2.0 le plus courant pour se connecter au système. Tout cela rend la version Kingston un peu plus lente - les vitesses de pointe pour les opérations séquentielles ne dépassent pas 1 400 Mo/s et celles aléatoires - 160 000 IOPS. Mais HyperX Predator n'impose aucune exigence particulière au système - il est compatible avec toutes les plates-formes, y compris les anciennes.

Dans le même temps, le lecteur a une conception à deux composants pas tout à fait simple. Le SSD lui-même est une carte au format M.2, qui est complétée par un adaptateur PCI Express qui vous permet de connecter des disques M.2 via des emplacements PCIe pleine taille classiques. L'adaptateur est conçu comme une carte PCIe x4 demi-hauteur qui utilise les quatre voies PCI Express. Grâce à cette conception, Kingston vend son HyperX Predator en deux versions : en tant que SSD PCIe pour les ordinateurs de bureau et en tant que disque M.2 pour les systèmes mobiles (dans ce cas, l'adaptateur n'est pas inclus dans la livraison).

Kingston HyperX Predator est basé sur le contrôleur Marvell Altaplus (88SS9293), qui, d'une part, prend en charge quatre voies PCI Express 2.0 et, d'autre part, dispose de huit canaux pour connecter la mémoire flash. À l'heure actuelle, il s'agit du contrôleur SSD Marvell le plus rapide disponible dans le commerce avec prise en charge PCI Express. Cependant, Marvell aura bientôt des successeurs plus rapides avec la prise en charge de NVMe et PCI Express 3.0, ce que la puce Altaplus ne possède pas.

Étant donné que Kingston lui-même ne produit ni contrôleurs ni mémoire, assemblant ses SSD à partir d'éléments achetés auprès d'autres fabricants, il n'est pas étrange que le SSD HyperX Predator PCIe soit basé non seulement sur un contrôleur tiers, mais également sur 128 gigabits 19- nm Puces MLC NAND de Toshiba. Une telle mémoire a un faible prix d'achat et est désormais installée dans de nombreux produits de Kingston (et d'autres sociétés), et principalement dans les modèles grand public.

Cependant, l'utilisation d'une telle mémoire a donné lieu à un paradoxe : bien que, selon son positionnement formel, le SSD Kingston HyperX Predator PCIe soit un produit premium, il n'est assorti que d'une garantie de trois ans, et la moyenne indiquée le temps entre les pannes est nettement inférieur à celui des SSD SATA phares d'autres fabricants.

Kingston HyperX Predator ne fournit pas non plus de technologies spéciales de protection des données. Mais le disque possède une zone relativement grande cachée aux yeux de l'utilisateur, dont la taille représente 13 % de la capacité totale du disque. La mémoire flash de sauvegarde qu'elle contient est utilisée pour le garbage collection et le nivellement de l'usure, mais est principalement consacrée au remplacement des cellules mémoire défaillantes.

Il reste seulement à ajouter que la conception de l'HyperX Predator ne prévoit aucun moyen spécial pour évacuer la chaleur du contrôleur. Contrairement à la plupart des autres solutions hautes performances, ce disque ne possède pas de dissipateur thermique. Cependant, ce SSD n'est pas du tout sujet à la surchauffe : sa dissipation thermique maximale n'est que légèrement supérieure à 8 W.

OCZ Revodrive 350 480 Go

L'OCZ Revodrive 350 peut à juste titre être considéré comme l'un des plus anciens SSD grand public dotés d'une interface PCI Express. À l'époque où aucun des autres fabricants ne pensait même à lancer des SSD PCIe clients, la gamme d'OCZ comprenait RevoDrive 3 (X2) - le prototype du Revodrive 350 moderne. Cependant, les racines du disque PCIe OCZ en font une proposition quelque peu étrange. … dans le contexte des concurrents actuels. Alors que la plupart des fabricants de disques PC hautes performances utilisent des contrôleurs modernes avec prise en charge native du bus PCI Express, le Revodrive 350 implémente une architecture très complexe et clairement sous-optimale. Il est basé sur deux ou quatre (selon le volume) contrôleurs SandForce SF-2200, assemblés dans une matrice RAID de niveau zéro.

Si l'on parle du modèle OCZ Revodrive 350 480 Go qui a participé à ces tests, alors il est en réalité basé sur quatre SSD SATA d'une capacité de 120 Go, chacun basé sur sa propre puce SF-2282 (analogue du largement utilisé SF-2281). Ces éléments sont ensuite combinés en une seule matrice RAID 0 en quatre parties. Cependant, à cette fin, on n'utilise pas un contrôleur RAID très familier, mais un processeur de virtualisation propriétaire (VCA 2.0) OCZ ICT-0262. Cependant, il est très probable que ce nom cache une puce Marvell 88SE9548 repensée, qui est un contrôleur RAID SAS/SATA 6 Gb/s à quatre ports avec une interface PCI Express 2.0 x8. Mais même si c'est le cas, les ingénieurs d'OCZ ont écrit leur propre firmware et pilote pour ce contrôleur.

Le caractère unique du composant logiciel RevoDrive 350 réside dans le fait qu'il implémente non pas tout à fait le RAID 0 classique, mais quelque chose de similaire avec un équilibrage de charge interactif. Au lieu de diviser le flux de données en blocs de taille fixe et de les transmettre séquentiellement à différents contrôleurs SF-2282, la technologie VCA 2.0 implique une analyse et une redistribution flexible des opérations d'E/S en fonction de l'occupation actuelle des contrôleurs de mémoire flash. Par conséquent, le RevoDrive 350 ressemble à un SSD monolithique pour l'utilisateur. Il est impossible d'accéder à son BIOS, et il est impossible de découvrir qu'une matrice RAID est cachée dans les profondeurs de ce SSD sans une connaissance approfondie du matériel. De plus, contrairement aux matrices RAID conventionnelles, le RevoDrive 350 prend en charge toutes les fonctions SSD typiques : surveillance SMART, fonctionnement TRIM et Secure Erase.

Le RevoDrive 350 est disponible sous forme de cartes avec interface PCI Express 2.0 x8. Bien que les huit lignes d'interface soient réellement utilisées, les performances indiquées sont nettement inférieures à leur débit théorique total. La vitesse maximale des opérations séquentielles est limitée à 1 800 Mo/s et les performances des opérations aléatoires ne dépassent pas 140 000 IOPS.

Il convient de noter que l'OCZ RevoDrive 350 est conçu comme une carte PCI Express x8 pleine hauteur, c'est-à-dire que ce disque est physiquement plus grand que tous les autres SSD participant aux tests et qu'il ne peut donc pas être installé dans des systèmes bas de gamme. La surface avant de la carte RevoDrive 350 est recouverte d'un boîtier métallique décoratif, qui fait également office de radiateur pour la puce du contrôleur RAID de base. Les contrôleurs SF-2282 sont situés au verso de la carte et ne disposent pas de refroidissement.

Pour former la matrice de mémoire flash, OCZ a utilisé des puces de sa société mère, Toshiba. Des puces produites à l'aide d'une technologie de traitement de 19 nm et ayant une capacité de 64 Gbit sont utilisées. La quantité totale de mémoire flash du RevoDrive 350 480 Go est de 512 Go, mais 13 % sont réservés aux besoins internes - nivellement d'usure et garbage collection.

Il est à noter que l'architecture du RevoDrive 350 n'est pas unique. Il existe plusieurs autres modèles de SSD similaires sur le marché, fonctionnant sur le principe d'une « matrice RAID de SSD SATA basée sur des contrôleurs SandForce ». Cependant, toutes ces solutions, comme le lecteur OCZ PCIe considéré, présentent un inconvénient désagréable : leurs performances lors des opérations d'écriture se dégradent avec le temps. Cela est dû aux particularités des algorithmes internes des contrôleurs SandForce, dont le fonctionnement TRIM ne ramène pas la vitesse d'écriture au niveau d'origine.

Le fait incontestable que le RevoDrive 350 est un cran inférieur aux disques PCI Express de nouvelle génération est souligné par le fait que ce disque n'a qu'une garantie de trois ans et que sa ressource d'enregistrement garantie n'est que de 54 To - plusieurs fois moins que celui de ses concurrents. De plus, malgré le fait que le RevoDrive 350 soit basé sur le même design que le serveur Z-Drive 4500, il ne dispose d'aucune protection contre les surtensions. Cependant, tout cela n'empêche pas OCZ, avec son audace caractéristique, de positionner le RevoDrive 350 comme une solution premium au niveau Intel SSD 750.

Plextor M6e édition noire 256 Go

Il faut immédiatement noter que le disque Plextor M6e Black Edition est le successeur direct du célèbre modèle M6e. La similitude du nouveau produit avec son prédécesseur peut être vue dans presque tout, si l'on parle de la composante technique plutôt que de la composante esthétique. Le nouveau SSD a également une conception à deux composants, y compris le disque lui-même au format M.2 2280 et un adaptateur qui vous permet de l'installer dans n'importe quel emplacement PCIe x4 standard (ou plus rapide). Il repose également sur un contrôleur Marvell 88SS9183 à huit canaux, qui communique avec le monde extérieur via deux lignes PCI Express 2.0. Tout comme la modification précédente, le M6e Black Edition utilise la mémoire flash Toshiba MLC.

Cela signifie que même si le M6e Black Edition ressemble à une carte PCI Express x4 mi-hauteur une fois assemblé, ce SSD n'utilise en réalité que deux voies PCI Express 2.0. D'où des vitesses peu impressionnantes, qui ne sont que légèrement supérieures aux performances des SSD SATA traditionnels. Les performances nominales pour les opérations séquentielles sont limitées à 770 Mo/s et pour les opérations arbitraires – 105 000 IOPS. Il convient de noter que le Plextor M6e Black Edition fonctionne en utilisant l'ancien protocole AHCI, ce qui garantit sa large compatibilité avec divers systèmes.

Malgré le fait que le Plextor M6e Black Edition, comme le Kingston HyperX Predator, soit une combinaison d'un adaptateur PCI Express et d'un « core » au format de carte M.2, il est impossible de le déterminer de face. L'ensemble du lecteur est caché sous un boîtier en aluminium noir figuré, au centre duquel se trouve un radiateur rouge intégré, qui doit évacuer la chaleur du contrôleur et des puces mémoire. Le calcul des concepteurs est clair : une palette de couleurs similaire est largement utilisée dans divers matériels de jeu, de sorte que le Plextor M6e Black Edition sera harmonieux à côté de nombreuses cartes mères de jeu et cartes vidéo de la plupart des principaux fabricants.

La matrice de mémoire flash du Plextor M6e Black Edition est composée de puces MLC NAND 19 nm de deuxième génération de Toshiba d'une capacité de 64 Gbits. La réserve utilisée pour le fonds de remplacement et le fonctionnement des algorithmes internes de nivellement de l'usure et de collecte des déchets est allouée à 7 pour cent du volume total. Tout le reste est disponible pour l'utilisateur.

En raison de l'utilisation d'un contrôleur Marvell 88SS9183 plutôt faible avec un bus externe PCI Express 2.0 x2, le disque Plextor M6e Black Edition doit être considéré comme un SSD PCIe plutôt lent. Cependant, cela n'empêche pas le fabricant de classer ce produit dans la catégorie de prix supérieure. D'une part, il est toujours plus rapide qu'un SSD SATA, et d'autre part, il présente de bonnes caractéristiques de fiabilité : il a un temps moyen entre pannes long et est couvert par une garantie de cinq ans. Cependant, aucune technologie spéciale pouvant protéger le M6e Black Edition des surtensions ou augmenter sa durée de vie n'y est mise en œuvre.

Samsung SM951 256 Go

Le Samsung SM951 est le disque le plus insaisissable des tests actuels. Le fait est qu'il s'agit initialement d'un produit destiné aux assembleurs d'ordinateurs, il est donc plutôt mal présenté dans les ventes au détail. Cependant, si vous le souhaitez, il est toujours possible de l'acheter, nous n'avons donc pas refusé de considérer le SM951. De plus, à en juger par ses caractéristiques, il s'agit d'un modèle à action très rapide. Il est conçu pour fonctionner sur le bus PCI Express 3.0 x4, utilise le protocole AHCI et promet des vitesses impressionnantes : jusqu'à 2 150 Mo/s pour les opérations séquentielles et jusqu'à 90 000 IOPS pour les opérations aléatoires. Mais surtout, avec tout cela, le Samsung SM951 est moins cher que de nombreux autres SSD PCIe, sa recherche de vente peut donc avoir une justification économique très spécifique.

Une autre caractéristique du Samsung SM951 est qu'il est disponible au format M.2. Initialement, cette solution est destinée aux systèmes mobiles, donc aucun adaptateur pour emplacements PCIe pleine taille n'est inclus avec le lecteur. Cependant, cela peut difficilement être considéré comme un inconvénient sérieux : la plupart des cartes mères phares disposent également d'emplacements d'interface M.2 à bord. De plus, les cartes d'adaptation nécessaires sont largement disponibles à la vente. Le Samsung SM951 lui-même est une carte au format M.2 2280, dont le connecteur possède une clé de type M, indiquant la nécessité d'un SSD avec quatre lignes PCI Express.

Le Samsung SM951 est basé sur un contrôleur Samsung UBX exceptionnellement puissant, développé par le constructeur spécifiquement pour les SSD dotés d'une interface PCI Express. Il est basé sur trois cœurs avec une architecture ARM et, en théorie, est capable de fonctionner à la fois avec les commandes AHCI et NVMe. Dans le SSD en question, seul le mode AHCI est activé dans le contrôleur. Mais la version NVMe de ce contrôleur sera bientôt visible dans un nouveau SSD grand public, que Samsung devrait lancer cet automne.

En raison de l'orientation OEM, ni la période de garantie ni l'endurance prévue ne sont fournies pour le variateur en question. Les constructeurs de systèmes dans lesquels le SM951 sera installé ou les vendeurs doivent déclarer ces paramètres. Cependant, il convient de noter que la 3D V-NAND, qui est désormais activement promue par Samsung dans les SSD grand public comme un type de mémoire flash plus rapide et plus fiable, n'est pas utilisée dans le SM951. Au lieu de cela, il utilise le mode planaire Toggle Mode 2.0 MLC NAND conventionnel, vraisemblablement produit à l'aide de la technologie 16 nm (certaines sources suggèrent une technologie de processus 19 nm). Cela signifie qu'il ne faut pas s'attendre à ce que le SM951 ait la même endurance élevée que le disque phare SATA 850 PRO. Dans ce paramètre, le SM951 est plus proche des modèles conventionnels de milieu de gamme ; de plus, seulement 7 % de la matrice de mémoire flash est allouée à la redondance dans ce SSD. Le Samsung SM951 ne dispose d'aucune technologie spéciale au niveau du serveur pour protéger les données contre les pannes de courant. En d’autres termes, ce modèle met uniquement l’accent sur la vitesse et tout le reste est supprimé pour réduire les coûts.

Un autre point mérite d’être souligné. Sous une charge élevée, le Samsung SM951 présente un échauffement assez important, qui peut même conduire à un étranglement. Par conséquent, dans les systèmes performants, il est conseillé d'organiser au moins un flux d'air pour le SM951, ou mieux encore, de le recouvrir d'un radiateur.

Caractéristiques comparatives des SSD testés

Problèmes de compatibilité

Comme toute nouvelle technologie, les disques SSD dotés d'une interface PCI Express ne peuvent pas encore se vanter d'un fonctionnement à 100 % sans problème avec n'importe quelle plate-forme, en particulier les plus anciennes. Par conséquent, vous devez choisir un SSD approprié non seulement en fonction des caractéristiques du consommateur, mais également en tenant compte de la compatibilité. Et ici, il est important de garder deux points à l’esprit.

Tout d'abord, différents SSD peuvent utiliser différents nombres de voies PCI Express et différentes générations de ce bus - 2.0 ou 3.0. Par conséquent, avant d'acheter un lecteur PCIe, vous devez vous assurer que le système sur lequel vous envisagez de l'installer dispose d'un emplacement libre avec la bande passante requise. Bien sûr, les SSD PCIe plus rapides sont rétrocompatibles avec les emplacements lents, mais dans ce cas, l'achat d'un SSD haute vitesse n'a pas beaucoup de sens - il ne pourra tout simplement pas libérer tout son potentiel.

Le Plextor M6e Black Edition a la compatibilité la plus large en ce sens - il ne nécessite que deux voies PCI Express 2.0, et un tel emplacement libre se trouvera probablement sur presque toutes les cartes mères. Le Kingston HyperX Predator nécessite déjà quatre voies PCI Express 2.0 : de nombreuses cartes disposent également de tels emplacements PCIe, mais certaines plates-formes bon marché peuvent ne pas avoir d'emplacements supplémentaires avec quatre voies PCI Express ou plus. Cela est particulièrement vrai pour les cartes mères construites sur des chipsets de niveau inférieur, dont le nombre total de lignes peut être réduit à six. Par conséquent, avant d'acheter un Kingston HyperX Predator, assurez-vous de vérifier que le système dispose d'un emplacement libre avec quatre voies PCI Express ou plus.

OCZ Revodrive 350 pose un problème plus difficile : il nécessite déjà huit voies PCI Express. De tels emplacements ne sont généralement pas implémentés par le chipset, mais par le processeur. Par conséquent, l'endroit optimal pour utiliser un tel lecteur est les plates-formes LGA 2011/2011-3, où le contrôleur du processeur PCI Express dispose d'un nombre excessif de voies, lui permettant de gérer plus d'une carte vidéo. Dans les systèmes équipés de processeurs LGA 1155/1150/1151, l'OCZ Revodrive 350 ne sera approprié que si les graphiques intégrés au CPU sont utilisés. Sinon, au profit du disque SSD, vous devrez supprimer la moitié des lignes du GPU, en le passant en mode PCI Express x8.

Les Intel SSD 750 et Samsung SM951 sont quelque peu similaires aux OCZ Revodrive 350 : ils sont également préférables pour une utilisation dans les slots PCI Express alimentés par le processeur. Cependant, la raison ici n'est pas le nombre de voies - ils ne nécessitent que quatre voies PCI Express, mais la génération de cette interface : ces deux disques sont capables d'utiliser la bande passante accrue du PCI Express 3.0. Cependant, il existe une exception : les derniers chipsets Intel de la 100e série, conçus pour les processeurs de la famille Skylake, ont reçu le support PCI Express 3.0, donc dans les dernières cartes LGA 1151, ils peuvent être installés sans un pincement au cœur dans le chipset. Emplacements PCIe, auxquels au moins quatre lignes.

Il existe une deuxième partie du problème de compatibilité. En plus de toutes les restrictions associées au débit des différentes variantes d'emplacements PCI Express, il existe également des restrictions associées aux protocoles utilisés. Les SSD qui fonctionnent via AHCI sont les plus simples à cet égard. Du fait qu'ils émulent le comportement d'un contrôleur SATA classique, ils peuvent fonctionner avec n'importe quelle plate-forme, même ancienne : ils sont visibles dans le BIOS de n'importe quelle carte mère, peuvent être des disques de démarrage et aucun pilote supplémentaire n'est requis pour leur fonctionnement. dans le système d'exploitation. En d’autres termes, Kingston HyperX Predator et Plextor M6e Black Edition sont deux des SSD PCIe les plus simples.

Qu'en est-il de l'autre paire de disques AHCI ? La situation avec eux est un peu plus compliquée. L'OCZ Revodrive 350 fonctionne dans le système d'exploitation via son propre pilote, mais malgré cela, il n'y a aucun problème pour rendre ce lecteur amorçable. La situation est pire avec le Samsung SM951. Bien que ce SSD communique avec le système via l'ancien protocole AHCI, il ne possède pas son propre BIOS et doit donc être initialisé par le BIOS de la carte mère. Malheureusement, toutes les cartes mères, notamment les plus anciennes, ne prennent pas en charge ce SSD. Par conséquent, nous ne pouvons parler qu'en toute confiance de sa compatibilité avec les cartes basées sur les derniers chipsets Intel des 90e et 100e séries. Dans d'autres cas, il se peut que la carte mère ne le voie tout simplement pas. Bien entendu, cela ne vous empêchera pas d'utiliser le Samsung SM951 dans un système d'exploitation où il s'initialise facilement par le pilote AHCI, mais dans ce cas vous devrez oublier la possibilité de démarrer à partir d'un SSD haut débit.

Mais le plus gros inconvénient peut être causé par l'Intel SSD 750, qui fonctionne via la nouvelle interface NVMe. Les pilotes requis pour prendre en charge les SSD qui utilisent ce protocole ne sont disponibles que sur les derniers systèmes d'exploitation. Ainsi, sous Linux, le support NVMe est apparu dans la version 3.1 du noyau ; le pilote NVMe « inné » est disponible dans les systèmes Microsoft, à partir de Windows 8.1 et Windows Server 2012 R2 ; et sous OS X, la compatibilité avec les lecteurs NVMe a été ajoutée dans la version 10.10.3. De plus, le SSD NVMe n'est pas pris en charge par toutes les cartes mères. Pour que ces lecteurs puissent être utilisés comme lecteurs de démarrage, le BIOS de la carte mère doit également disposer du pilote approprié. Cependant, les fabricants ont intégré les fonctionnalités nécessaires uniquement dans les dernières versions du micrologiciel publiées pour les derniers modèles de cartes mères. Par conséquent, la prise en charge du chargement du système d'exploitation à partir de disques NVMe n'est disponible que sur les cartes mères les plus modernes pour les passionnés, basées sur les chipsets Intel Z97, Z170 et X99. Sur les plates-formes plus anciennes et moins chères, les utilisateurs pourront utiliser les SSD NVMe uniquement comme deuxième disque dans un ensemble limité de systèmes d'exploitation.

Malgré le fait que nous ayons essayé de décrire toutes les combinaisons possibles de plates-formes et de disques PCI Express, la principale conclusion de ce qui précède est la suivante : la compatibilité des SSD PCIe avec les cartes mères n'est pas une question aussi évidente que dans le cas des SSD SATA. Par conséquent, avant d’acheter un disque SSD haute vitesse fonctionnant via PCI Express, assurez-vous de vérifier sa compatibilité avec une carte mère spécifique sur le site Web du fabricant.

Configuration des tests, outils et méthodologie de test

Les tests sont effectués dans le système d'exploitation Microsoft Windows 8.1 Professionnel x64 avec mise à jour, qui reconnaît et gère correctement les disques SSD modernes. Cela signifie que pendant le processus de test, comme lors d'une utilisation quotidienne normale du SSD, la commande TRIM est prise en charge et activement utilisée. Les mesures de performances sont effectuées avec des disques dans un état « utilisé », ce qui est obtenu en les pré-remplissant de données. Avant chaque test, les disques sont nettoyés et entretenus à l'aide de la commande TRIM. Il y a une pause de 15 minutes entre les tests individuels, réservée au développement correct de la technologie de collecte des déchets. Tous les tests utilisent des données randomisées et incompressibles, sauf indication contraire.

Applications et tests utilisés :

Iomètre 1.1.0

Mesure de la vitesse de lecture et d'écriture séquentielles des données par blocs de 256 Ko (la taille de bloc la plus typique pour les opérations séquentielles dans les tâches de bureau). Les vitesses sont estimées en une minute, après quoi la moyenne est calculée.
Mesurer la vitesse de lecture et d'écriture aléatoires par blocs de 4 Ko (cette taille de bloc est utilisée dans la grande majorité des opérations réelles). Le test est effectué deux fois - sans file d'attente de requêtes et avec une file d'attente de requêtes d'une profondeur de 4 commandes (typique pour les applications de bureau qui fonctionnent activement avec un système de fichiers ramifié). Les blocs de données sont alignés par rapport aux pages de mémoire flash des lecteurs. L'évaluation de la vitesse est effectuée pendant trois minutes, après quoi la moyenne est calculée.
Établir la dépendance des vitesses de lecture et d'écriture aléatoires lors de l'exploitation d'un lecteur avec des blocs de 4 Ko sur la profondeur de la file d'attente des requêtes (allant de une à 32 commandes). Les blocs de données sont alignés par rapport aux pages de mémoire flash des lecteurs. L'évaluation de la vitesse est effectuée pendant trois minutes, après quoi la moyenne est calculée.
Établir la dépendance des vitesses de lecture et d'écriture aléatoires lorsque le lecteur fonctionne avec des blocs de tailles différentes. Des blocs d'une taille allant de 512 octets à 256 Ko sont utilisés. La profondeur de la file d'attente des requêtes pendant le test est de 4 commandes. Les blocs de données sont alignés par rapport aux pages de mémoire flash des lecteurs. L'évaluation de la vitesse est effectuée pendant trois minutes, après quoi la moyenne est calculée.
Mesurer les performances sous des charges de travail multithread mixtes et déterminer leur dépendance au rapport entre les opérations de lecture et d'écriture. Le test est effectué deux fois : pour des lectures et écritures séquentielles dans des blocs de 128 Ko, exécutées dans deux threads indépendants, et pour des opérations aléatoires avec des blocs de 4 Ko, exécutées dans quatre threads. Dans les deux cas, le rapport entre les opérations de lecture et d’écriture varie par incréments de 20 pour cent. L'évaluation de la vitesse est effectuée pendant trois minutes, après quoi la moyenne est calculée.
Etude de la dégradation des performances des SSD lors du traitement d'un flux continu d'opérations d'écriture aléatoires. Des blocs d'une taille de 4 Ko et une profondeur de file d'attente de 32 commandes sont utilisés. Les blocs de données sont alignés par rapport aux pages de mémoire flash des lecteurs. La durée du test est de deux heures, des mesures de vitesse instantanée sont effectuées toutes les secondes. À la fin du test, la capacité du lecteur à restaurer ses performances à ses valeurs d'origine est en outre vérifiée grâce au fonctionnement de la technologie de récupération de place et après l'exécution de la commande TRIM.

CrystalDiskMark 5.0.2
Test synthétique qui fournit des indicateurs de performances typiques pour les disques SSD, mesurés sur une zone de disque de 1 Go « au-dessus » du système de fichiers. Parmi l'ensemble des paramètres pouvant être évalués à l'aide de cet utilitaire, nous prêtons attention à la vitesse de lecture et d'écriture séquentielles, ainsi qu'aux performances de lecture et d'écriture aléatoires de blocs de 4 Ko sans file d'attente de requêtes et avec une profondeur de file d'attente de 32 commandes.
PCMark 8 2.0
Un test basé sur l'émulation de la charge réelle du disque, typique de diverses applications populaires. Sur le lecteur testé, une seule partition est créée dans le système de fichiers NTFS pour l'intégralité du volume disponible et le test de stockage secondaire est exécuté dans PCMark 8. Les résultats des tests prennent en compte à la fois les performances finales et la vitesse d'exécution des traces de tests individuelles générées par diverses applications.
Tests de copie de fichiers
Ce test mesure la vitesse de copie des répertoires avec différents types de fichiers, ainsi que la vitesse d'archivage et de décompression des fichiers à l'intérieur du lecteur. Pour la copie, un outil Windows standard est utilisé - l'utilitaire Robocopy ; pour l'archivage et la décompression, l'archiveur 7-zip version 9.22 bêta est utilisé. Les tests impliquent trois ensembles de fichiers : ISO – un ensemble qui comprend plusieurs images disque avec les distributions de programmes ; Programme – un ensemble qui est un progiciel préinstallé ; Travail – un ensemble de fichiers de travail, comprenant des documents bureautiques, des photographies et des illustrations, des fichiers PDF et du contenu multimédia. Chaque ensemble a une taille de fichier totale de 8 Go.

La plate-forme de test est un ordinateur doté d'une carte mère ASUS Z97-Pro, d'un processeur Core i5-4690K avec Intel HD Graphics 4600 intégré et de 16 Go de SDRAM DDR3-2133. Les disques dotés d'une interface SATA se connectent au contrôleur SATA 6 Gb/s intégré au chipset de la carte mère et fonctionnent en mode AHCI. Les disques dotés d'une interface PCI Express sont installés dans le premier emplacement PCI Express 3.0 x16 pleine vitesse. Les pilotes utilisés sont Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.5.2.1000 et le pilote Intel Windows NVMe 1.2.0.1002.

Le volume et la vitesse de transfert de données dans les benchmarks sont indiqués en unités binaires (1 Ko = 1024 octets).

En plus des cinq héros principaux de ce test - les disques SSD clients avec une interface PCI Express, nous avons également ajouté le SSD SATA le plus rapide - le Samsung 850 PRO.

De ce fait, la liste des modèles testés a pris la forme suivante :

Intel SSD 750 400 Go (SSDPEDMW400G4, micrologiciel 8EV10135) ;
Kingston HyperX Predator PCIe 480 Go (SHPM2280P2H/480G, micrologiciel OC34L5TA) ;
OCZ RevoDrive 350 480 Go (RVD350-FHPX28-480G, firmware 2.50) ;
Plextor M6e Black Edition 256 Go (PX-256M6e-BK, firmware 1.05) ;
Samsung 850 Pro 256 Go (MZ-7KE256, micrologiciel EXM01B6Q) ;
Samsung SM951 256 Go (MZHPV256HDGL-00000, firmware BXW2500Q).

Performance

Lectures et écritures séquentielles

La nouvelle génération de disques SSD, transférée sur le bus PCI Express, doit avant tout se distinguer par des vitesses de lecture et d'écriture séquentielles élevées. Et c’est exactement ce que nous voyons sur le graphique. Tous les SSD PCIe s'avèrent plus productifs que le meilleur SSD SATA – Samsung 850 PRO. Cependant, même quelque chose d'aussi simple que des lectures et écritures séquentielles montre d'énormes différences entre les SSD de différents fabricants. Par ailleurs, la version du bus PCI Express utilisée n'est pas déterminante. Les meilleures performances ici peuvent être obtenues par le lecteur PCI Express 3.0 x4 du Samsung SM951, et en deuxième position se trouve le Kingston HyperX Predator, fonctionnant via PCI Express 2.0 x4. Le disque NVMe progressif Intel SSD 750 n'arrive qu'à la troisième place.

Lectures aléatoires

Si nous parlons de lecture aléatoire, alors, comme le montrent les schémas, les SSD PCIe ne diffèrent pas particulièrement en vitesse des SSD SATA traditionnels. De plus, cela s'applique non seulement aux disques AHCI, mais également au produit qui fonctionne avec le canal NVMe. En fait, seuls trois participants à ce test peuvent démontrer de meilleures performances que le Samsung 850 PRO pour les opérations de lecture aléatoire sur de petites files d'attente de requêtes : Samsung SM951, Intel SSD 750 et Kingston HyperX Predator.

Malgré le fait que les opérations avec une file d'attente de requêtes profonde ne soient pas typiques des ordinateurs personnels, nous verrons toujours comment les performances du SSD en question dépendent de la profondeur de la file d'attente de requêtes lors de la lecture de blocs de 4 Ko.

Le graphique montre clairement comment les solutions fonctionnant via PCI Express 3.0 x4 peuvent surpasser tous les autres SSD. Les courbes correspondant aux Samsung SM951 et Intel SSD 750 sont nettement plus élevées que les graphiques des autres disques. Sur la base du schéma ci-dessus, une conclusion supplémentaire peut être tirée : l'OCZ RevoDrive 350 est un disque SSD honteusement lent. Dans les opérations de lecture aléatoire, il est environ deux fois moins performant qu'un SSD SATA, en raison de son architecture RAID et de l'utilisation de contrôleurs SandForce de deuxième génération obsolètes.

En plus de cela, nous vous suggérons d’examiner comment la vitesse de lecture aléatoire dépend de la taille du bloc de données :

Ici, la situation est un peu différente. À mesure que la taille des blocs augmente, les opérations commencent à ressembler à des opérations séquentielles, de sorte que non seulement l'architecture et la puissance du contrôleur SSD commencent à jouer un rôle, mais également la bande passante du bus qu'ils utilisent. Sur des blocs plus gros, les meilleures performances sont fournies par Samsung SM951, Intel SSD 750 et Kingston HyperX Predator.

Écritures aléatoires

Quelque part, les avantages de l'interface NVMe à faible latence et du contrôleur Intel SSD 750 à haute parallèle devaient apparaître. De plus, le grand tampon DRAM disponible dans ce SSD permet une mise en cache des données très efficace. En conséquence, le SSD Intel 750 offre des vitesses d'écriture aléatoires inégalées, même lorsque la file d'attente des requêtes est minime.

Vous pouvez voir plus clairement ce qui arrive aux performances d'écriture aléatoire à mesure que la profondeur de la file d'attente des requêtes augmente dans le graphique suivant, qui montre la dépendance de la vitesse d'écriture aléatoire en blocs de 4 Ko sur la profondeur de la file d'attente des requêtes :

Les performances du Intel SSD 750 évoluent jusqu'à ce que la profondeur de la file d'attente atteigne 8 commandes. Il s’agit d’un comportement typique des SSD grand public. Cependant, le nouveau produit d'Intel est différent dans la mesure où ses vitesses d'écriture aléatoire sont nettement supérieures à celles de tous les autres disques SSD, y compris les modèles PCIe les plus rapides comme le Samsung SM951 ou le Kingston HyperX Predator. En d’autres termes, pour les charges de travail d’écriture occasionnelles, le SSD Intel 750 offre des performances fondamentalement meilleures que n’importe quel autre SSD. Autrement dit, passer à l’interface NVMe permet d’améliorer la vitesse d’écriture aléatoire. Et c'est certainement une caractéristique importante, mais surtout pour les lecteurs de serveur. En fait, l'Intel SSD 750 est précisément un proche parent de modèles tels que les Intel DC P3500, P3600 et P3700.

Le graphique suivant montre les performances d'écriture aléatoire en fonction de la taille du bloc de données.

À mesure que la taille des blocs augmente, le SSD Intel 750 perd son avantage inconditionnel. Le Samsung SM951 et le Kingston HyperX Predator commencent à produire à peu près les mêmes performances.


À mesure que les SSD deviennent moins chers, ils ne sont plus utilisés comme disques purement système et deviennent des disques de travail réguliers. Dans de telles situations, le SSD reçoit non seulement une charge raffinée sous forme d'écriture ou de lecture, mais également des requêtes mixtes, lorsque les opérations de lecture et d'écriture sont initiées par différentes applications et doivent être traitées simultanément. Cependant, le fonctionnement en duplex intégral reste un problème important pour les contrôleurs SSD modernes. Lorsque vous mélangez des lectures et des écritures dans la même file d'attente, la vitesse de la plupart des SSD grand public diminue sensiblement. C'est la raison pour laquelle nous avons mené une étude distincte, dans laquelle nous vérifions le fonctionnement des SSD lorsqu'il est nécessaire de traiter des opérations séquentielles arrivant entre elles. Les deux graphiques suivants montrent le cas le plus typique pour les ordinateurs de bureau, où le rapport entre les opérations de lecture et d'écriture est de 4 pour 1.

Avec une charge mixte séquentielle avec des opérations de lecture prédominantes, typique des ordinateurs personnels conventionnels, le Samsung SM951 et le Kingston HyperX Predator offrent les meilleures performances. Une charge mixte aléatoire s'avère être un test plus difficile pour les SSD et laisse le Samsung SM951 en tête, mais l'Intel SSD 750 passe en deuxième position. Dans le même temps, le Plextor M6e Black Edition, le Kingston HyperX Predator et l'OCZ RevoDrive 350 s'avèrent généralement nettement pire qu'un SSD SATA classique.

La paire de graphiques suivante donne une image plus détaillée des performances sous des charges mixtes, montrant la dépendance de la vitesse du SSD sur le rapport des opérations de lecture et d'écriture sur celui-ci.

Tout ce qui est dit ci-dessus est bien confirmé par les graphiques ci-dessus. Avec une charge mixte avec des opérations séquentielles, les meilleures performances sont affichées par le Samsung SM951, qui ressemble à un poisson dans l'eau lorsque l'on travaille avec des données série. Pour les opérations mixtes arbitraires, la situation est légèrement différente. Les deux disques Samsung, le SM951 fonctionnant via PCI Express 3.0 x4 et le SATA 850 PRO standard, donnent de très bons résultats dans ce test, surpassant presque tous les autres SSD. Dans certains cas, seul le SSD Intel 750 peut y résister, qui, grâce au système de commande NVMe, est parfaitement optimisé pour travailler avec des écritures aléatoires. Et lorsque la part des enregistrements dans le flux de transactions mixtes atteint 80 % ou plus, cela fait un bond en avant.

Résultats dans CrystalDiskMark

CrystalDiskMark est une application de référence simple et populaire qui s'exécute sur le système de fichiers et produit des résultats facilement reproductibles par les utilisateurs ordinaires. Les indicateurs de performance obtenus devraient compléter les graphiques détaillés que nous avons construits sur la base de tests dans IOMeter.

Les quatre diagrammes présentés n'ont qu'une valeur théorique et montrent des performances maximales qui ne sont pas atteignables avec les charges de travail client typiques. Il n'y a jamais de profondeur de file d'attente de requêtes de 32 commandes dans les ordinateurs personnels, mais lors de tests spéciaux, cela vous permet d'obtenir des indicateurs de performances maximaux. Et dans ce cas, les performances en tête sont largement données par l'Intel SSD 750, qui possède une architecture héritée des disques de serveur, où une grande profondeur de file d'attente de requêtes est tout à fait normale.

Mais ces quatre diagrammes présentent un intérêt pratique : ils affichent les performances sous charge, ce qui est typique des ordinateurs personnels. Et ici, les meilleures performances sont données par le Samsung SM951, qui n'est en retard sur l'Intel SSD 750 qu'avec des écritures aléatoires de 4 Ko.

PCMark 8 2.0, cas d'usage réels

Le package de test Futuremark PCMark 8 2.0 est intéressant car il n'est pas de nature synthétique, mais au contraire est basé sur le fonctionnement d'applications réelles. Lors de son passage, des scénarios réels-traces d'utilisation du disque dans des tâches de bureau courantes sont reproduits et la vitesse de leur exécution est mesurée. La version actuelle de ce test simule des charges de travail provenant d'applications de jeu réelles de Battlefield 3 et World of Warcraft et de progiciels d'Abobe et Microsoft : After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint et Word. Le résultat final est calculé sous la forme de la vitesse moyenne affichée par les lecteurs lors du passage des itinéraires de test.

Le test PCMark 8 2.0, qui évalue les performances des systèmes de stockage dans des applications réelles, nous indique clairement qu'il n'existe que deux disques PCIe, dont la vitesse est fondamentalement supérieure à celle des modèles classiques dotés d'une interface SATA. Il s'agit du Samsung SM951 et du Intel SSD 750, qui remportent de nombreux autres tests. D'autres SSD PCIe, par exemple le Plextor M6e Black Edition et le Kingston HyperX Predator, sont en retard de plus d'une fois et demie par rapport aux leaders. Eh bien, l'OCZ ReveDrive 350 démontre des performances franchement médiocres. Il est plus de deux fois plus lent que les meilleurs SSD PCIe et encore plus lent que le Samsung 850 PRO, qui fonctionne via une interface SATA.

Le résultat intégral de PCMark 8 doit être complété par des indicateurs de performances produits par les lecteurs flash lors de la réussite de traces de test individuelles qui simulent diverses options de charge réelles. Le fait est que sous différentes charges, les lecteurs flash se comportent souvent légèrement différemment.

Quelle que soit l'application dont nous parlons, dans tous les cas, les performances les plus élevées sont fournies par l'un des SSD dotés d'une interface PCI Express 3.0 x4 : soit Samsung SM951, soit Intel SSD 750. Il est intéressant de noter que dans certains cas, d'autres SSD PCIe n'offrent généralement que des vitesses. au niveau des SSD SATA. En fait, l'avantage des mêmes Kingston HyperX Predator et Plextor M6e Black Edition par rapport au Samsung 850 PRO n'est visible que dans Adobe Photoshop, Battlefield 3 et Microsoft Word.

Copie de fichiers

Gardant à l'esprit que les disques SSD sont de plus en plus introduits dans les ordinateurs personnels, nous avons décidé d'ajouter à notre méthodologie une mesure des performances lors des opérations courantes sur les fichiers - lors de la copie et de l'utilisation des archiveurs - qui sont effectuées « à l'intérieur » du disque. . Il s'agit d'une activité de disque typique qui se produit lorsque le SSD n'agit pas comme un lecteur système, mais comme un disque ordinaire.

Dans les tests de copie, les leaders sont toujours les mêmes Samsung SM951 et Intel SSD 750. Cependant, si nous parlons de gros fichiers séquentiels, alors le Kingston HyperX Predator peut rivaliser avec eux. Je dois dire qu'avec une simple copie, presque tous les SSD PCIe s'avèrent plus rapides que le Samsung 850 PRO. Il n'y a qu'une seule exception : le Plextor M6e Black Edition. Et l'OCZ RevoDrive 350, qui dans d'autres tests s'est systématiquement retrouvé dans la position d'un outsider désespéré, surpasse de manière inattendue non seulement le SSD SATA, mais également le SSD PCIe le plus lent.

Le deuxième groupe de tests a été réalisé lors de l'archivage et du désarchivage d'un répertoire contenant des fichiers de travail. La différence fondamentale dans ce cas est que la moitié des opérations sont effectuées avec des fichiers séparés et l'autre moitié avec un seul gros fichier d'archive.

La situation est similaire lorsque l'on travaille avec des archives. La seule différence est qu'ici le Samsung SM951 parvient à se démarquer avec confiance de tous ses concurrents.

Comment fonctionnent TRIM et le garbage collection en arrière-plan

Lors du test de divers SSD, nous vérifions toujours comment ils gèrent la commande TRIM et s'ils sont capables de collecter les déchets et de restaurer leurs performances sans l'aide du système d'exploitation, c'est-à-dire dans une situation où la commande TRIM n'est pas émise. De tels tests ont également été effectués cette fois-ci. La conception de ce test est standard : après avoir créé une charge continue à long terme sur l'écriture des données, ce qui entraîne une dégradation de la vitesse d'écriture, nous désactivons le support TRIM et attendons 15 minutes, pendant lesquelles le SSD peut essayer de récupérer tout seul en utilisant son propre algorithme de collecte des ordures, mais sans aide extérieure du système d'exploitation, et mesurer la vitesse. Ensuite, la commande TRIM est forcée sur le variateur - et après une courte pause, la vitesse est à nouveau mesurée.

Les résultats de ces tests sont présentés dans le tableau suivant, qui montre pour chaque modèle testé s'il répond à TRIM en effaçant la mémoire flash inutilisée et s'il peut procurer des pages de mémoire flash propres pour des opérations futures si aucune commande TRIM ne lui est envoyée. Pour les lecteurs capables d'effectuer un garbage collection sans la commande TRIM, nous avons également indiqué la quantité de mémoire flash libérée indépendamment par le contrôleur SSD pour des opérations futures. Si le disque est utilisé dans un environnement sans support TRIM, c'est exactement la quantité de données qui peuvent être enregistrées sur le disque avec une vitesse initiale élevée après une inactivité.

Malgré le fait qu'une prise en charge de haute qualité de la commande TRIM soit devenue une norme industrielle, certains fabricants considèrent qu'il est acceptable de vendre des lecteurs qui n'implémentent pas pleinement cette commande. Un exemple aussi négatif est démontré par l'OCZ Revodrive 350. Formellement, il comprend TRIM, et essaie même de faire quelque chose lors de la réception de cette commande, mais il n'est pas question d'un retour complet de la vitesse d'écriture à ses valeurs d'origine. Et cela n'a rien d'étrange : le Revodrive 350 est basé sur des contrôleurs SandForce, qui se distinguent par leur dégradation irréversible des performances. Ainsi, il est également présent dans le Revodrive 350.

Tous les autres SSD PCIe fonctionnent avec TRIM, tout comme leurs homologues SATA. C'est-à-dire idéal : dans les systèmes d'exploitation qui envoient cette commande aux disques, les performances restent à un niveau constamment élevé.

Cependant, nous voulons plus : un lecteur de haute qualité devrait être capable d'effectuer un garbage collection sans émettre la commande TRIM. Et ici, le Plextor M6e Black Edition se démarque - un disque capable de libérer indépendamment beaucoup plus de mémoire flash pour les opérations à venir que ses concurrents. Bien que, bien sûr, à un degré ou à un autre, le garbage collection autonome fonctionne pour tous les SSD que nous avons testés, à l'exception du Samsung SM951. En d'autres termes, lors d'une utilisation normale dans des environnements modernes, les performances du Samsung SM951 ne se dégraderont pas, mais dans les cas où TRIM n'est pas pris en charge, ce SSD n'est pas recommandé.

conclusions

Nous devrions probablement commencer à résumer les résultats en affirmant que les SSD grand public avec interface PCI Express ne sont plus des produits exotiques ou expérimentaux, mais tout un segment de marché dans lequel jouent les disques SSD les plus rapides pour les passionnés. Naturellement, cela signifie également qu'il n'y a eu aucun problème avec les SSD PCIe depuis longtemps : ils prennent en charge toutes les fonctions des SSD SATA, mais en même temps ils sont plus productifs et disposent parfois de nouvelles technologies intéressantes.

Dans le même temps, le marché des SSD PCIe clients n'est pas si encombré et jusqu'à présent, seules les entreprises ayant un potentiel d'ingénierie élevé ont pu entrer dans la cohorte des fabricants de tels disques SSD. Cela est dû au fait que les développeurs indépendants de contrôleurs SSD produits en série ne disposent pas encore de solutions de conception leur permettant de commencer à produire des disques PCIe avec un effort d'ingénierie minimal. Par conséquent, chacun des SSD PCIe actuellement présentés dans les rayons des magasins est original et unique à sa manière.

Lors de ces tests, nous avons pu rassembler les cinq SSD PCIe les plus populaires et les plus courants, destinés à fonctionner dans le cadre d'ordinateurs personnels. Et sur la base des résultats de leur connaissance, il devient clair que les acheteurs qui souhaitent passer à l'utilisation de disques SSD avec une interface progressive n'auront pas encore de problème de choix sérieux. Dans la plupart des cas, le choix sera clair, tant les modèles testés diffèrent par leurs qualités de consommateur.

Dans l’ensemble, le modèle SSD PCIe le plus attractif s’est avéré être SamsungSM951. Il s'agit d'une solution brillante de l'un des leaders du marché, fonctionnant sur le bus PCI Express 3.0 x4, qui s'avère non seulement capable de fournir les plus hautes performances dans les charges de travail courantes typiques, mais est également nettement moins cher que tous les autres disques PCIe.

Cependant, le Samsung SM951 n'est toujours pas parfait. Premièrement, il ne contient aucune technologie spéciale visant à augmenter la fiabilité, mais on aimerait toujours en avoir dans les produits haut de gamme. Deuxièmement, ce SSD est assez difficile à trouver à la vente en Russie - il n'est pas fourni dans notre pays par les canaux officiels. Heureusement, nous pouvons suggérer de prêter attention à une bonne alternative : Intel SSD 750. Ce SSD fonctionne également via PCI Express 3.0 x4 et n'est que légèrement derrière le Samsung SM951. Mais il s'agit d'un parent direct des modèles de serveur, il présente donc une grande fiabilité et fonctionne en utilisant le protocole NVMe, ce qui lui permet de démontrer une vitesse inégalée dans les opérations d'écriture aléatoires.

En principe, comparés au Samsung SM951 et au Intel SSD 750, les autres SSD dotés d'une interface PCIe semblent plutôt faibles. Cependant, il existe encore des situations dans lesquelles ils devront préférer un autre modèle de SSD PCIe. Le fait est que les disques avancés Samsung et Intel ne sont compatibles qu'avec les cartes mères modernes construites sur des chipsets Intel de la quatre-vingt-dixième ou centième série. Dans les systèmes plus anciens, ils ne peuvent fonctionner que comme un « deuxième disque » et il sera impossible de charger le système d'exploitation à partir d'eux. Par conséquent, ni le Samsung SM951 ni l'Intel SSD 750 ne sont adaptés à la mise à niveau des plates-formes des générations précédentes, et le choix devra se porter sur le disque. Prédateur Kingston HyperX, qui, d'une part, peut fournir de bonnes performances, et d'autre part, est garanti de ne pas avoir de problèmes de compatibilité avec les anciennes plates-formes.

Malgré le fait que les disques SSD, c'est-à-dire les SSD, soient apparus il y a assez longtemps, de nombreux utilisateurs commencent tout juste à les connaître et à les utiliser sur leurs ordinateurs. Cela peut être dû à leur prix élevé et à leur petite capacité, bien qu'ils aient des performances supérieures à celles des disques standard et soient beaucoup plus rapides.

Avant d'aborder les types de disques durs, leurs technologies de fabrication, les types de mémoire et les contrôleurs, il est nécessaire de se concentrer sur le facteur de forme (taille). Chaque appareil est de taille différente, possède ses propres connecteurs de connexion et est utilisé de manières complètement différentes. Si un SSD de 2,5 pouces ne soulève aucune question, puisqu'il est similaire en taille et en placement des connecteurs aux disques durs classiques, alors d'autres types soulèvent beaucoup de questions.

Aujourd'hui, nous allons parler de périphériques tels que les disques SSD M.2, de ce qu'ils sont, de leurs caractéristiques et de leurs avantages. Il s’agit d’une norme relativement nouvelle qui, selon de nombreux experts, constitue une solution révolutionnaire. Examinons ce sujet de plus près et découvrons autant d'informations que possible.

Développement de l'interface SATA

L'interface SATA est devenue un bon remplacement pour PATA, remplaçant le câble large par une option plus compacte, fine et pratique. La tendance principale de son développement a été le désir de compacité, et c'est tout à fait normal. Même la nouvelle interface nécessitait une variante qui lui permettrait d'être utilisée sur des appareils mobiles et où il existe des exigences particulières en matière de taille des composants.

Ainsi, mSATA a été créé - la même interface, mais avec des dimensions plus compactes. Mais il n'a pas duré longtemps et a été rapidement remplacé par un tout nouveau connecteur - le connecteur M.2, doté de capacités encore plus grandes. Ce n'est pas par erreur que le mot SATA ne figure pas dans l'abréviation, puisque la nouvelle version n'appartient pas à cette norme. Nous en reparlerons plus en détail plus tard.

La seule chose qu'il faut dire est que le disque SSD M.2 est connecté sans câbles ni câbles d'alimentation, grâce à quoi son utilisation devient la plus confortable possible et permet à l'ordinateur d'être encore plus compact. C'est l'un de ses principaux avantages.

Présentation de l'interface M.2

M.2 est un connecteur sur une carte d'extension installée dans un emplacement PCI-Express ou sur la carte mère elle-même. Vous pouvez y installer non seulement des SSD M.2, mais également d'autres modules, notamment Bluetooth et Wi-Fi. Le champ d'application de ce connecteur est assez large, ce qui le rend incroyablement pratique et utile.

Lors de la mise à niveau de votre ordinateur, veillez à y prêter attention et à installer une carte mère avec ce connecteur, même si vous n'envisagez pas encore d'installer un disque SSD avec cette interface.

Cependant, si vous possédez une carte mère assez ancienne et que vous ne souhaitez pas la changer, par exemple, "GA-P75-D3" avec un emplacement M2 manquant, mais qu'elle dispose de PCI-E 3.0, qui possède une carte vidéo et un Emplacement PCIe x4. Dans ce cas, vous pouvez installer un SSD sur PCIe x4 via un adaptateur spécial, mais sa vitesse sera légèrement inférieure.

Absolument tous les disques SSD M.2 sont équipés d'un montage encastré dans des connecteurs M.2. Ce facteur de forme offre des performances maximales avec une consommation de ressources minimale et est conçu pour les améliorations technologiques des disques durs à l'avenir.

De plus, comme mentionné ci-dessus, la connexion ne nécessite pas de câbles ni de câbles, qui ne prennent généralement que de l'espace supplémentaire. Pour commencer à travailler avec l'appareil, insérez-le simplement dans le connecteur.

Clé M et clé B

Les disques durs d'aujourd'hui, y compris les SSD, sont connectés au bus SATA. Dont le débit maximum est de 6 Gb/s, soit environ 550-600 Mb/s. Pour un disque ordinaire, une telle vitesse est tout simplement inaccessible, mais les disques SSD peuvent atteindre des vitesses beaucoup plus élevées sans aucun problème. Mais les installer est absolument inutile si l'interface ne peut pas « pomper » les données à une vitesse supérieure à celle pour laquelle elle est elle-même conçue.

De ce fait, il est devenu possible d'utiliser le bus PCI-Express avec une plus grande bande passante :

1. PCI-Express 2.0. Il dispose de deux voies (PCI-E 2.0 x2), caractérisées par un débit allant jusqu'à 8 Gb/s, soit environ 800 Mb/s.
2. PCI-Express 3.0. Il dispose de quatre voies (PCI-E 3.0 x4), avec une bande passante de 32 Gb/s, soit environ 3,2 Gb/s.

L'interface utilisée pour connecter un appareil particulier détermine la position du cavalier.

Actuellement, les disques SSD M.2 disposent des options clés suivantes :

1. Touche B « Socket2 » (inclut la prise en charge des modules PCI-E ×2, SATA, Audio, USB et autres).
2. Touche M « Socket3 » (inclut la prise en charge de PCI-E ×4 et SATA).

Par exemple, prenons une carte mère avec un connecteur M.2 avec une clé M. Autrement dit, le bus PCIe ×4 est utilisé. Est-il possible d'y installer un disque SSD SATA ? C’est une question intéressante à laquelle nous allons essayer de trouver une réponse.

Vous devez ouvrir les informations de la carte mère et savoir si elle prend en charge M.2 SATA ou non. Disons que le fabricant dit oui. Dans ce cas, vous achetez un disque SSD initialement créé pour PCIe ×4 et aucun problème ne devrait survenir lors de la connexion.

Lors du choix d'une carte mère, veillez à ce que M.2 prenne en charge le bus SATA, afin de pouvoir utiliser n'importe quel disque dur.

Résumons tout ce qui précède et résumons :

1. M.2 est simplement un facteur de forme (connecteur et taille) différent des disques SSD. Toutes les cartes mères équipées de ce slot utilisent le bus PCI-E x4.
2. Le type de bus utilisé par le variateur dépend des clés. On utilise généralement le bus PCI-Express (touche M) ou le bus SATA (touche M+B). La possibilité de connecter un SSD avec une interface SATA doit être indiquée dans les spécifications de la carte mère.

Spécification de taille : 2260, 2280 et autres

Souvent, lorsque vous examinez les spécifications d'une carte mère d'ordinateur ou d'ordinateur portable, vous pouvez tomber sur la ligne suivante : « 1 x M.2 Socket 3, avec M Key, type 2260/2280 » - cela signifie qu'1 emplacement M.2 avec une clé de type M et de taille 2260/2280 est utilisée. Les deux premiers chiffres « 22 » signifient la largeur en « mm », les deux seconds chiffres « 60 » signifient la longueur. Par conséquent, si vous choisissez, par exemple, Transcend TS128GMTS600, avec une longueur de « 60 mm » et une largeur de « 22 mm », son installation ne posera aucun problème.

Mais même si vous prenez le Kingston SHPM2280P2/480G de type « 2280 », et comme les caractéristiques de la carte mère indiquent la prise en charge de ce type de disque, son installation ne sera pas difficile.

La carte mère peut prendre en charge de nombreuses tailles de modules installés et, dans ce cas, elle dispose de vis de fixation conçues pour chaque longueur du support.

Technologie NVMe

L'ancienne génération de disques magnétiques et SSD conventionnels utilise le protocole AHCI, créé il y a relativement longtemps et toujours pris en charge par de nombreux systèmes d'exploitation. Mais avec l'avènement de SSD plus modernes et plus rapides, il ne fait pas face à sa tâche et ne peut pas utiliser au maximum toutes ses capacités.

Le protocole NVMe a été créé pour résoudre ce problème. Il se caractérise par la vitesse la plus élevée, une latence plus faible et utilise un minimum de ressources processeur lors de l'exécution des opérations.

Pour que le support fonctionne avec cette technologie, il doit la prendre en charge, donc lors du choix, portez une attention particulière à cela, tout comme la carte mère (elle doit prendre en charge la norme UEFI).

Résumons-le

Après avoir examiné les SSD avec la norme M.2, nous pouvons dire qu'il s'agit du facteur de forme le plus compact des périphériques SSD. Et si la carte mère le prend en charge, il est recommandé de l'utiliser.

Examinons-en quelques-uns qui vous aideront à faire le bon choix. Ainsi, tout d'abord, lors de l'achat, vous devez faire attention aux points suivants :

1. La carte mère dispose-t-elle de l'emplacement M.2 requis et quelle taille de modules permet-elle d'utiliser (2260, 2280, etc.).
2. Le type de clé utilisée par l'emplacement (M, B ou B+M).
3. La carte mère prend-elle en charge l'interface SATA ou PCI-E et quelle version est utilisée (par exemple, PCIe 3.0 4x).
4. Le système d'exploitation, le SSD lui-même et la carte mère prennent-ils en charge les protocoles AHCI ou NVMe ?

Après tout, en répondant à la question de savoir ce qui est le mieux, un SSD avec un connecteur standard ou M.2, il est clair que vous devez choisir la deuxième option avec support NVMe et l'installer sur PCIe 3.0x4.

Cela libérera non seulement plus d'espace en réduisant le nombre de fils, mais augmentera également les vitesses de transfert, la vitesse et les performances du système. L'essentiel est que cela rendra le travail sur ordinateur plus confortable, plus agréable et plus efficace.

Revue vidéo détaillée

La norme PCI Express est l'un des fondements des ordinateurs modernes. Les emplacements PCI Express occupent depuis longtemps une place importante sur toute carte mère d'ordinateur de bureau, supplantant d'autres normes, telles que PCI. Mais même la norme PCI Express a ses propres variantes et modèles de connexion qui diffèrent les uns des autres. Sur les nouvelles cartes mères, à partir de 2010 environ, vous pouvez voir toute une dispersion de ports sur une carte mère, désignés par PCIE ou PCI-E, qui peut différer par le nombre de lignes : une x1 ou plusieurs x2, x4, x8, x12, x16 et x32.

Voyons donc pourquoi il existe une telle confusion parmi le port périphérique PCI Express, apparemment simple. Et quel est le but de chaque norme PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 et x32 ?

Qu'est-ce que le bus PCI Express ?

Dans les années 2000, lors du passage de la norme vieillissante PCI (extension - interconnexion des composants périphériques) au PCI Express, ce dernier présentait un énorme avantage : au lieu d'un bus série, qui était PCI, un bus point à point le bus d'accès a été utilisé. Cela signifiait que chaque port PCI individuel et les cartes qui y étaient installées pouvaient tirer pleinement parti de la bande passante maximale sans interférer les uns avec les autres, comme c'était le cas avec une connexion PCI. À cette époque, le nombre de périphériques insérés dans les cartes d’extension était abondant. Les cartes réseau, les cartes audio, les tuners TV, etc. nécessitaient tous une quantité suffisante de ressources PC. Mais contrairement à la norme PCI, qui utilisait un bus commun pour le transfert de données avec plusieurs périphériques connectés en parallèle, PCI Express, considéré de manière générale, est un réseau de paquets avec une topologie en étoile.

PCI Express x16, PCI Express x1 et PCI sur une seule carte

En termes simples, imaginez votre ordinateur de bureau comme un petit magasin avec un ou deux vendeurs. L’ancienne norme PCI était comme une épicerie : tout le monde attendait dans la même file pour être servi, rencontrant des problèmes de vitesse avec la limitation d’un seul vendeur derrière le comptoir. PCI-E s'apparente davantage à un hypermarché : chaque client suit son propre parcours d'épicerie et à la caisse, plusieurs caissiers prennent la commande en même temps.

De toute évidence, un hypermarché est plusieurs fois plus rapide qu'un magasin ordinaire en termes de rapidité de service, du fait que le magasin ne peut pas se permettre la capacité de plus d'un vendeur avec une seule caisse enregistreuse.

Également avec des voies de données dédiées pour chaque carte d'extension ou composants de carte mère intégrés.

L'influence du nombre de lignes sur le débit

Maintenant, pour prolonger notre métaphore du magasin et de l'hypermarché, imaginons que chaque rayon de l'hypermarché ait ses propres caissières qui leur sont réservées. C'est là qu'intervient l'idée de plusieurs voies de données.

Le PCI-E a connu de nombreux changements depuis sa création. De nos jours, les nouvelles cartes mères utilisent généralement la version 3 de la norme, la version 4, plus rapide, devenant plus courante, la version 5 étant attendue en 2019. Mais différentes versions utilisent les mêmes connexions physiques, et ces connexions peuvent être réalisées en quatre tailles principales : x1, x4, x8 et x16. (Des ports x32 existent, mais sont extrêmement rares sur les cartes mères d'ordinateurs classiques).

Les différentes tailles physiques des ports PCI-Express permettent de les diviser clairement selon le nombre de connexions simultanées à la carte mère : plus le port est grand physiquement, plus il peut transmettre un maximum de connexions à la carte ou inversement. Ces connexions sont également appelées lignes. Une ligne peut être considérée comme une piste composée de deux paires de signaux : une pour l'envoi de données et l'autre pour la réception.

Différentes versions de la norme PCI-E autorisent des vitesses différentes sur chaque voie. Mais de manière générale, plus il y a de voies sur un seul port PCI-E, plus les données peuvent circuler rapidement entre le périphérique et le reste de l'ordinateur.

Revenons à notre métaphore : si nous parlons d'un seul vendeur dans un magasin, alors la bande x1 sera ce seul vendeur au service d'un seul client. Un magasin avec 4 caissiers a déjà 4 lignes x4. Et ainsi de suite, vous pouvez attribuer des caissiers en fonction du nombre de lignes, en multipliant par 2.

Diverses cartes PCI Express

Types de périphériques utilisant PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 et x32

Pour la version PCI Express 3.0, la vitesse de transfert de données maximale globale est de 8 GT/s. En réalité, la vitesse pour la version PCI-E 3 est légèrement inférieure à un gigaoctet par seconde et par voie.

Ainsi, un appareil utilisant le port PCI-E x1, par exemple une carte son basse consommation ou une antenne Wi-Fi, pourra transférer des données à une vitesse maximale de 1 Gbps.

Une carte qui s'insère physiquement dans un emplacement plus grand - x4 ou x8, par exemple, une carte d'extension USB 3.0 pourra transférer des données respectivement quatre ou huit fois plus rapidement.

La vitesse de transfert des ports PCI-E x16 est théoriquement limitée à une bande passante maximale d'environ 15 Gbps. C'est plus que suffisant en 2017 pour toutes les cartes graphiques modernes développées par NVIDIA et AMD.

La plupart des cartes graphiques discrètes utilisent un emplacement PCI-E x16

Le protocole PCI Express 4.0 permet d'utiliser 16 GT/s, et PCI Express 5.0 utilisera 32 GT/s.

Mais actuellement, aucun composant ne pourrait utiliser ce nombre de voies avec un débit maximal. Les cartes graphiques haut de gamme modernes utilisent généralement x16 PCI Express 3.0. Cela n'a aucun sens d'utiliser les mêmes voies pour une carte réseau qui n'utilisera qu'une seule voie sur le port x16, puisque le port Ethernet n'est capable de transférer des données que jusqu'à un gigabit par seconde (soit environ un huitième du débit de une voie PCI-E - rappelez-vous : huit bits dans un octet).

Il existe sur le marché des SSD PCI-E prenant en charge le port x4, mais ils devraient être remplacés par la nouvelle norme M.2 en évolution rapide. pour les SSD pouvant également utiliser le bus PCI-E. Les cartes réseau haut de gamme et le matériel passionné tel que les contrôleurs RAID utilisent une combinaison de formats x4 et x8.

Les tailles des ports et des voies PCI-E peuvent varier

C'est l'un des problèmes les plus déroutants avec PCI-E : un port peut être créé au format x16, mais ne pas avoir suffisamment de voies pour transporter les données, par exemple, uniquement x4. En effet, même si le PCI-E peut transporter un nombre illimité de connexions individuelles, il existe toujours une limite pratique à la capacité de bande passante du chipset. Les cartes mères moins chères dotées de chipsets bas de gamme ne peuvent avoir qu'un seul emplacement x8, même si cet emplacement peut physiquement accueillir une carte au facteur de forme x16.

De plus, les cartes mères destinées aux joueurs incluent jusqu'à quatre emplacements PCI-E complets avec x16 et le même nombre de voies pour une bande passante maximale.

Évidemment, cela peut poser des problèmes. Si la carte mère dispose de deux emplacements x16, mais que l'un d'entre eux ne dispose que de voies x4, l'ajout d'une nouvelle carte graphique réduira les performances de la première jusqu'à 75 %. Il ne s’agit bien entendu que d’un résultat théorique. L'architecture des cartes mères est telle que vous ne constaterez pas de forte baisse des performances.

La configuration correcte de deux cartes vidéo graphiques doit utiliser exactement deux emplacements x16 si vous souhaitez un confort maximal avec un tandem de deux cartes vidéo. Le manuel du bureau vous aidera à savoir combien de lignes possède un emplacement particulier sur votre carte mère. site internet du fabricant.

Parfois, les fabricants marquent même le nombre de lignes sur le PCB de la carte mère à côté du slot.

Vous devez savoir qu'une carte x1 ou x4 plus courte peut physiquement s'insérer dans un emplacement x8 ou x16 plus long. La configuration des broches des contacts électriques rend cela possible. Naturellement, si la carte est physiquement plus grande que l’emplacement, vous ne pourrez pas l’insérer.

Par conséquent, n'oubliez pas que lors de l'achat de cartes d'extension ou de la mise à niveau des cartes actuelles, vous devez toujours vous rappeler à la fois la taille de l'emplacement PCI Express et le nombre de voies requises.