Dysk SSD na dwóch liniach PCIe 3.0
Chociaż znając prawidła magistral PCIe trzeciej generacji łatwo przeprowadzić szybką matematykę i wykazać, że dysk zwolni “o połowę”, to teoria, a praktyka może się nieco różnić. Stąd pomysł na ten wpis, mogący zaspokoić Waszą ciekawość. Zwłaszcza że już nie raz natknąłem się na to błędne przeświadczenie, że dysk rzeczywiście spowolni dwukrotnie, kiedy podepniemy go nie do PCIe 3.0×4, a PCIe 3.0×2.
Czytaj też: Test XPG Gammix S70 1 TB na PCIe 4×4
Dla przypomnienia, zaprzęgnięte do złącza M.2 magistrale PCIe 3.0 mają do zaoferowania przepustowość rzędu 1 GB/s w jedną stronę. W przypadku czterech linii daje to 4 GB/s, więc w przypadku dwóch połowę, czyli 2 GB/s. Na rynku można ciągle kupić dyski SSD z protokołem NVMe właśnie ze specyfikacją na dwie linie PCIe 3.0, ale jak zaraz zobaczycie, czasem warto wiedzieć “więcej”, aby zapewnić sobie lepszą przyszłość.
Wydajność dysku PCIe 3.0×4 na PCIe 3.0×2
W praktyce te obliczenia sprawdziłem z wykorzystaniem dysku GoodRam IRDM 1 TB. Ten wymaga do rozwinięcia swoich skrzydeł właśnie cztery linie PCIe 3.0. Te zapewniła mu płyta główna ASRock Extreme4 X570. Po drugiej stronie, czyli z dwoma liniami PCIe 3.0 stanął stary model ASRock Z97 Extreme4.
Jak więc pewnie już się domyślacie, ta pierwsza płyta pozwala wykorzystać dysk SSD NVMe w stu procentach, a druga we wspomnianych, teoretycznych, 50%. Co jednak mówią wyniki w jednym z najpopularniejszych benchmarków? Sprawdźcie sami:
Chociaż spadek wydajności jest widoczny gołym okiem, to widać go przede wszystkim w przypadku sekwencyjnego odczytu i zapisu oraz próbek 128K. Reszta odczytów z wyjątkiem próbek 4K QD16 w zapisie nie zaliczyła już tak znacznego spadku, bo ten mieścił się w granicy do 10%. Nie jest to oczywiście przypadek, bo tylko te wspomniane operacje dysku przewyższają możliwościami samą magistralę. Gdzie więc spadek ogólnej wydajności o połowę?
Tutaj warto na moment się zatrzymać, bo rzeczywiście widać, że dwie linie PCIe 3.0 znacząco ograniczają sekwencyjne odczyty. Jeśli wiecie nieco więcej na temat dysków i marketingu, to z pewnością znacie tajemnicę stojącą za tym, dlaczego producenci zawsze chwalą się na pierwszych stronach właśnie sekwencyjnymi możliwościami dysków. Odpowiedź jest prosta – przywykliśmy do tego, a 3500 MB/s brzmi lepiej od zaledwie kilkudziesięciu MB/s, choć ta druga wydajność jest w rzeczywistości ważniejsza.
Czytaj też: Test Toshiba Canvio Flex 1 TB. Oto wszechstronny pojemny magazyn
Dysk operuje bowiem na plikach, a te są różnej wielkości i są zapisywane na dysku w różnych miejscach. Sekwencyjny odczyt (w uproszczeniu) odnosi się więc zwykle do tych wielkich plików po kilka, a nawet kilkadziesiąt GB, a ten losowy do mniejszych, na których najczęściej operujemy my, nasze aplikacje, a nawet cały system. Tak też w rzeczywistości naszą uwagę powinna zawsze przyciągać wydajność z próbkami 4K (to wielkość bloków pamięci o nazwie “pages”) i 4K QD4.
Samo w sobie QD oznacza “Queue Depth”, czyli głębokość kolejki, będącej w rzeczywistości podrzucanymi dyskowi zadaniami (żądaniami zasobów), których zwyczajny użytkownik zwykle generuje od jednej do trzech. Wiedząc to i znając rolę odczytów próbek losowych oraz kolejki żądań, staje się jasne, że dysk korzystający z PCIe 3.0×2, choć rzeczywiście dwukrotnie ograniczony względem złącza z PCIe 3.0×4, nie jest tym samym dwukrotnie wolniejszy. Przynajmniej, jeśli machniemy ręką na sekwencyjne operacje i wielkie próbki rzędu 128K.
Dobrze, dobrze i co mi z tego?
Chociaż ten wpis można potraktować wyłącznie jako ciekawostkę i walkę z mitami, to w Waszym życiu taka wiedza może przydać się np. w momencie, kiedy szukając nowego dysku do starszego sprzętu, który wykorzystuje akurat złącze M.2 z dwoma magistralami PCIe 3.0, możecie tak naprawdę sięgnąć po ten “pełnoprawny”. Zwłaszcza że tych jest na rynku znacznie więcej.
Nie tylko zapewnicie sobie (najczęściej) wyższą wydajność ogólną, ale też zabezpieczycie się na przyszłość, bo po zmianie platformy, będziecie mieli już ten właściwy dysk NVMe. Warto jednak pamiętać, że starsze płyty mogą nie współpracować najlepiej z nowymi dyskami, jeśli dzielą je znaczące różnice technologiczne. Sam w sobie dysk PCIe 3.0×4 zachowuje wsteczną kompatybilność z PCIe 3.0×2, ale już np. różnice we wspieranym protokole NVMe mogą zrobić swoje.
Jeśli interesuje Was więcej na temat tajników dysku, zapraszam do innych moich publikacji:
