Когато Gen4 NVMe SSD не предлага реални подобрения спрямо Gen3

  • Разликата между NVMe Gen3 и Gen4 SSD дисковете при ежедневна употреба и игри обикновено е сведена до няколко секунди, въпреки огромната теоретична разлика в скоростта.
  • Технологии като DirectStorage или RTX IO могат да се възползват по-добре от бързите SSD дискове, но само когато игрите са оптимизирани и тестовете в реални условия го потвърдят.
  • SSD дисковете от 4-то и 5-то поколение имат най-голям смисъл в професионални среди с масивни трансфери и интензивни натоварвания, отколкото в средностатистически потребителски компютри.
  • Gen4 се е превърнал в пазарен стандарт и е обратно съвместим с дънните платки Gen3, така че изборът на правилния модел е по-важен от самото PCIe поколение.

Сравнение на NVMe Gen4 и Gen3 SSD

Когато обмисляме надграждане на паметта на компютъра, лесно е да попаднем в капана да гледаме само скоростта на... NVMe SSD и да мислим, че повече е винаги по-добре. Появата на NVMe PCIe 4.0 SSD дискове, а сега и Gen5 Това е повишило нивата на теоретично четене и писане. Но наистина важният въпрос е друг: кога тези подобрения са забележими в ежедневието и кога са просто маркетингова реклама?

В конкретния случай на Gen4 NVMe SSD дисковете, те често се продават като съществено подобрение от Gen3. Но в много сценарии... Реалното потребителско изживяване се променя само с няколко секунди.Особено в игри или ежедневни задачи. Нека разгледаме по-подробно кога NVMe SSD от 4-то поколение не предлага реални подобрения спрямо 3-то поколение, какво се случва с технологии като RTX IO/DirectStorage и в кои ситуации си струва да похарчите повече.

PCIe 3.0 срещу PCIe 4.0: Какво наистина се променя

Преди да се впуснем в практически примери, е важно да разберем какво технически отличава... NVMe PCIe 3.0 SSD от един PCIe 4.0Най-общо казано, интерфейсът PCI Express 4.0 удвоява честотната лента на линия в сравнение с PCIe 3.0. По този начин, x4 устройство може да достигне от теоретичен максимум от около 3.500 MB/s в Gen3 до над 7.000 MB/s в Gen4.

Това означава, че настоящите NVMe Gen4 SSD дискове от среден до висок клас работят в ценовия диапазон на 5.000 до 7.000 MB/s при последователно четенеПовече от най-добрите дискове от трето поколение, които достигат около 3,000-3,500 MB/s. На хартия скокът е огромен, но тези стойности са теоретични пикове, измерени в строго контролирани лабораторни условияидеални температури, висок клас хардуер и никакви други натоварвания на системата.

В един типичен компютър много фактори влияят и намаляват това предимство: дънната платка, процесорът, охлаждане и управление на въздушния потоктемпература на околната среда, качество на SSD контролера, тип NAND памет, фърмуер и дори къде се намира кулата и въздушният потокВсичко това означава, че реалната разлика между обещаното и действително случилото се може да варира значително.

Друг момент, който трябва да се вземе предвид, е, че първите поколения платформи с PCIe 4.0 (както дънни платки, така и процесори) бяха донякъде недоразвити. В онези ранни дни поддръжката не беше напълно усъвършенствана и много системи не се възползваха максимално от пропускателната способност на SSD дисковете от четвърто поколение. Това остави... част от неизползвания потенциалПри настоящите платформи това е коригирано, но остава актуално, когато говорим за малко по-старо оборудване.

NVMe Gen3 SSD

Съвместимост: Използвайте Gen4 SSD на PCIe 3.0 дънна платка

Много често задаван въпрос е дали PCIe 4.0 SSD може да се инсталира на дънна платка, която има само PCIe 3.0 слотове.Отговорът е прост: да, те са обратно съвместими. SSD дискът от четвърто поколение ще работи без проблеми, но с максималната скорост, позволена от интерфейса на третото поколение на компютъра.

От практическа гледна точка това означава, че SSD, който може да достигне 7.000 MB/s на дънна платка Gen4, ще бъде ограничен до около 7000 MB/s на дънна платка Gen3. 3.000-3.500 MB/s най-многоУстройството не е повредено или нещо подобно, просто не може да „върви“ по-бързо, отколкото позволява магистралата.

Тази съвместимост е интересна за в бъдеще. Ако закупите SSD от четвърто поколение сега и след това надстроите дънната си платка и процесора си до платформа, която поддържа PCIe 4.0, ще можете да след това се възползвайте максимално от неговия потенциалНо ако не възнамерявате да сменяте платформи в средносрочен план, не е задължително да харчите повече само защото сте от четвърто поколение.

Достатъчен ли е NVMe Gen4 SSD за игри?

Гейминг секторът е мястото, където възниква най-голямо объркване относно спецификациите на SSD дисковете. Преходът от механичен твърд диск към SSD, дори SATA, представляваше огромен скок (и предефинираше нуждата от SSD дискове). Дефрагментиране на SSD): Windows стартира за секундиВремето за зареждане е значително намалено и системата се усеща много по-отзивчива. Надстройката от SATA SSD до NVMe Gen3, а след това и до Gen4, обаче вече не осигурява толкова драстично подобрение.

Тестовете на пъти за зареждане в игри като Сянката на Tomb Raider или Counter-Strike: Global Offensive Те показват, че разликата между добър PCIe 3.0 SSD и 4.0 SSD обикновено е само няколко секунди. Често по-малко от 3. При нормални условия това едва се забелязва по време на игра. Не говорим за преминаване от минута до десет секунди време за зареждане, а например 15 срещу 12.

Дори при сравняване на различни модели от едно и също поколение, разликите са малки. В тестове със SSD дискове като Corsair Force MP600, GIGABYTE AORUS NVMe Gen4 и Sabrent Rocket 4.0 (всички Gen4) срещу Samsung 970 Pro или Intel Optane 905P (Gen3), Времето за стартиране на игрите и операционната система беше много сходно. С вариации от само няколко секунди между тях.

Следователно, за игри, Gen3 NVMe SSD е повече от достатъчен, а Gen4 е „повече от достатъчен“. Ключът е, че в момента игрите не насищат постоянно тази огромна честотна лента. Повечето достъпи са малки и произволни, където латентността и IOPS производителността са по-важни от чистата последователна скорост.

Директно съхранение

RTX IO, DirectStorage и бъдещето на достъпа до данни

Появата на технологии като NVIDIA RTX IO и DirectStorage в DirectX 12 Ultimate Това отново постави SSD дисковете в светлината на прожекторите, защото те обещават допълнително намаляване на времето за зареждане и освобождаване на процесора от голяма част от работата, която в момента върши с декомпресията на данни.

Подходът е доста различен от сегашния. Вместо процесорът да чете данните за играта от SSD-то, да ги декомпресира и постепенно да ги предава на графичния процесор, с RTX IO/DirectStorage... Графичната карта може да изисква данни директно от SSD устройството.използвайки буфер и записвайки информацията в собствената си VRAM памет. С минимална намеса на процесора.

На хартия това позволява много по-директен достъп до игрови ресурси (текстури, модели и др.) и намалява пречките. Колкото по-висока е пропускателната способност на SSD-то, толкова по-бързо може да бъде подаването на данни към графичния процесор и затова е логично да се смята, че Gen4 или дори Gen5, Те биха могли да направят разлика в сравнение с Gen3 в заглавия, предназначени да се възползват от тази технология.

Има обаче няколко важни нюанса. За да работи това наистина, игрите трябва да бъдат специално адаптирани, като се използва DirectStorage API и се оптимизира управлението на данните. Само наличието на бърз SSD не е достатъчно. Ако софтуерът не е проектиран да се възползва максимално от него, подобрението ще бъде ограничено. Освен това, това все още е сравнително нова технология за персонални компютри, така че най-мъдрият начин на действие е... изчакайте сериозни прегледи и тестове които измерват реалното им въздействие с различни видове SSD дискове.

Друг фактор, който трябва да се вземе предвид, е потенциалният натиск върху пазара. Ако DirectStorage и RTX IO доведат до ясно видими подобрения в производителността в много игри, търсенето на NVMe Gen4 (или по-нови) SSD дискове може да скочи рязко и могат да възникнат ситуации, в които... ниски запаси и спекулации с цениТова вече се е наблюдавало при графични карти или дори при някои процесори в миналото.

Къде е забележима разликата между Gen3, Gen4 и Gen5

Въпреки че разликата не е толкова значителна за игри и обща употреба, има много ясни сценарии, при които NVMe Gen4 (и дори Gen5) SSD предлага осезаемо предимство. Говорим за задачи като... 4K/8K видео редактиранеРабота с огромни файлове, многотерабайтови резервни копия или работа с големи бази данни.

В тези ситуации се извършват продължителни трансфери на огромни файлове. И точно тук е важна последователната скорост. Копирането на 100 GB на бърз SSD диск от 4-то поколение може да отнеме около 20 секунди. За разлика от това, на мощен SSD диск от 5-то поколение това време се намалява почти наполовина. Ако извършвате този тип операция веднъж месечно, това не е критично. Ако го правите по-често... няколко пъти на ден В професионална среда спестяването на време е много важно.

Също така в сървърни среди, изкуствен интелект, наука за данни или корпоративни бази данни, където има милиони входно/изходни операции в секунда, увеличената честотна лента и лекото подобрение на латентността на Gen4 и Gen5 спомагат за намаляване на опашките и подобряване на системната реакция. Това са области, където всяка милисекунда е от значение и където допълнителните разходи за хардуер са лесно оправдани. Освен това, технологии като постоянна памет Те предефинират начина, по който тези проблеми се решават в професионалните заведения.

Следователно, ако употребата ви е професионална или полупрофесионална (видео, фотография с голям обем, виртуализация, големи натоварвания), Много по-разумно е да изберете добър NVMe Gen4 SSDили дори Gen5, ако вашата платформа е съвместима и бюджетът го позволява.

Какво казват бенчмарковете: тестове с SSD дискове Gen3 и Gen4

За да поставим всичко това в перспектива, си струва да прегледаме какво се е видяло в сериозни сравнения между PCIe 3.0 и 4.0 SSD дискове. В тестове с дискове като Corsair Force MP600, GIGABYTE AORUS NVMe Gen4 и Sabrent Rocket 4.0 срещу Intel Optane 905P и Samsung 970 Pro, е използвана система с Дънна платка Ryzen 7 3700X и ASRock X570 Steel Legendс Windows 10. Това са сериозни сравнения и анализ на хардуера които помагат за разграничаване на маркетинга от действителното представяне.

В тестовете за последователно четене, дисковете от Gen4 с контролери Phison се представят значително по-добре, постигайки около 5.000 MB/s повече, докато дисковете от Gen3 остават близо до 2.500-3.000 MB/s. Тези тестове служат предимно като еталон за... максимална теоретична производителностНо те казват малко за реалната употреба.

В последователното писане историята се повтаря. Sabrent Rocket 4.0 е тази, която Достига максималната си скорост на запис по-рано и я поддържа по-стабилна, докато Corsair MP600 също доближава 4.000 MB/s, но му отнема малко повече време за стабилизиране. Моделът на GIGABYTE, бидейки с по-нисък капацитет, е по-слаб и не надвишава около 2.500 MB/s стабилно.

Тестваните PCIe 3.0 SSD дискове показаха по-нестабилна производителност при продължителни операции на запис. Intel Optane 905P се открои с поддържането на почти постоянна скорост от около 2.500 MB/s, докато Samsung 970 Pro започна много добре, но... производителността спада бързо, нещо, което вече беше видяно в тестовете за четене.

Когато преминете към по-представителни тестове за ежедневна употреба, като например IOmeter (с произволен достъп) или PCMark 8 Storage, картината се променя значително. В дълги работни опашки Sabrent Rocket 4.0 се представя много добре, но в сценарии с единична опашка (по-подобни на това, което прави типичният потребител), Intel Optane PCIe 3.0 превъзхожда всички останали с ясно забележима разлика по отношение на числата, благодарение на това, че е специално проектиран за много ниски латентности.

Реални показатели за употреба: Windows, офис приложения и игри

Когато тестовете се фокусират върху ежедневни задачи (стартиране на Windows, отваряне на Office, стартиране на Photoshop, копиране на големи и малки файлове), разликите между SSD дисковете от трето и четвърто поколение значително се стесняват. В теста за съхранение PCMark 8, Intel Optane отново доминира, благодарение на фокуса си върху производителността. Но другите SSD дискове, както от третото, така и от четвъртото поколение, не успяват. много близо по общ резултатбез ясен победител; други фактори също играят роля файлова система (NTFS) и неговата конфигурация.

Времето за зареждане на Windows 10, измерено с различни SSD дискове, показва, че има само няколко секунди разлика между всички тествани устройства. След определен момент, POST процесът на дънната платка, инициализацията на устройството и други фактори, независими от самия SSD диск, вземат връх. Следователно. Стартирането не може да бъде ускорено много повече. дори ако инсталирате SSD от 5-то поколение.

При трансфер на големи файлове се забелязва, че по-бързите модели (например Intel Optane и някои добре проектирани Gen4) се представят малко по-добре, но все пак говорим за секунди разлика в копия от няколко гигабайта, а не за драматични скокове като тези между механичен твърд диск и всеки SSD.

При копиране на много малки файлове, условията стават още по-равностойни и латентността и IOPS производителността влизат в действие. Тук както Samsung 970 Pro (Gen3), така и някои устройства от Gen4, като Corsair MP600, се открояват, демонстрирайки това. Не става въпрос само за генериране на PCIeСпецифичният дизайн на всяко устройство носи голяма тежест.

И, връщайки се към игрите, тестовете с игри показват, че разликата между различните тествани SSD дискове, комбиниращи Gen3 и Gen4, рядко надвишава 3 секунди във времето за първоначално зареждане. Това е практически незабележимо при реални игри. И със сигурност не оправдава много потребители да плащат двойно за модел от последно поколение, само защото той има впечатляваща скорост на последователно четене, посочена на кутията.

Gen4 срещу Gen5: следващият обрат

Докато продължаваме да обсъждаме дали Gen4 има предимство пред Gen3, пазарът вече настоява... SSD NVMe PCIe Gen5Историята отново се повтаря. Пропускателната способност на канал се удвоява отново, а теоретичните цифри се покачват рязко, този път достигайки 9.000-14 000 MB/s последователни скорости на четене в зависимост от модела.

На техническо ниво, Gen5 предлага обща пропускателна способност от ~16 GB/s в x4 конфигурация, в сравнение с ~8 GB/s за Gen4 и ~4 GB/s за Gen3. Латентността също се подобрява леко, преминавайки в диапазона от 50-70 µs, въпреки че печалбата тук е много по-скромна от скока в чистата последователна скорост.

На практика, повечето домашни потребители дори няма да използват максимално добрия SSD диск от четвърто поколение с офис задачи, сърфиране, стрийминг, редактиране на снимки или игри. За тези натоварвания, Четвъртото поколение вече е прекалено.Най-важният фактор вече не е скоростта на SSD-то, а по-скоро процесорът, RAM паметта или графичният процесор, в зависимост от случая.

Пето поколение наистина започва да има смисъл в професионалните среди с висока производителност. Говорим за редактиране на 8K видео, обработка на огромни научни масиви от данни, ежедневно архивиране на няколко терабайта, сървъри за съдържание или големи обеми от натоварвания, свързани с изкуствен интелект и бази данни. В тези ситуации увеличаването на честотната лента и възможността за поддържане на огромни трансфери за по-дълги периоди наистина имат значение.

Засега, SSD дисковете от 5-то поколение имат и някои допълнителни недостатъци. Те консумират повече енергия и се нагряват доста. Те често изискват обемисти радиатори или дори активни вентилатори, което не винаги е подходящо за компактни кутии или тихи конструкции. Освен това цената им остава по-висока, като разликите варират от 25% до 50% в сравнение с процесор от четвърто поколение с подобен капацитет.

Предварително извличане и SuperFetch
Свързана статия:
Windows: Реални разлики между Prefetching и SuperFetch