Стандарты PCI-Express 1.1 и 2.0    PCI Express является последовательным интерфейсом, организованным в так называемых "линиях". Каждая линия имеет независимые контакты для передачи и приема данных, которые могут быть задействованы в обоих направлениях одновременно. И здесь начинается путаница. Дело в том, что реальная пропускная способность интерфейса версии 1.1 "в одну сторону" составляет 250 Мб/с. Но, так как одновременно может происходить как получение 250 Мб/с, так и отдача еще 250 Мб/с, Intel любит говорить о суммарной ширине PCIe x1 линии в 500 Мб/с. Это полуправда, так как для достижения 500 Мб/с необходимы одновременные чтение и запись. Одна из первых встреч с PCI-Express на IDF в 2002 году    PCI Express стандарта 2.0 удваивает пропускную способность каждой линии. Таким образом, вместо 250 Мб/с в одном направлении пользователь получает 500 Мб/с.    Кроме графических карт, ранее не существовало устройств потребительского класса, которым бы не хватало производительности даже первой версии PCIe. Поэтому разницу между PCI-Express 1.1 и 2.0 заметить было сложно. Но теперь, с появлением USB 3.0 и SATA 6G, положение вещей постепенно меняется — оба эти интерфейса могут с легкостью превзойти максимальную теоретическую пропускную способность PCIe 1.1 x1. Линии PCIe второго поколения подключены только к северному мосту чипсета X58    Это проблема, так как все чипсеты Intel обладают комбинацией стандартов PCIe 1.1 и 2.0. Например, X58 предлагает 36 линий PCIe 2.0, контроллер которых расположен в IOH, плюс дополнительные 6 линий первого поколения PCI Express в ICH. Чипсеты AMD 700 и 800 серии же работают только со вторым, более быстрым стандартом PCIe. У AMD 890GX отсутствуют линии PCIe 1.1    Ни один набор системной логики не поддерживает на сегодня одновременно 6 Гбит/с SATA и USB 3.0. AMD 890GX стал первым со встроенной SATAIII, но USB 3.0 все также требует внешнего контроллера. На системах с Intel пока необходимо иметь два отдельных чипа, как для SATA3, так и для USB 3.0.    Все эти внешние контроллеры, реализующие отсутствующие интерфейсы, являются PCIe устройствами, которые размещены прямо на материнской плате, а не на картах расширения. Эксклюзивно используемый всеми производителями системных плат NEC µPD720200 подключается к системе по PCIe 2.0 x1 и поддерживает два USB 3.0 порта.    Спецификации USB 3.0 предполагают работу устройств на скоростях до 500 Мб/с. Так как контроллер сам соединяется с чипсетом по PCIe 2.0, он обеспечивается пропускной способностью 500 Мб/с в обе стороны, что даже излишне для реализации потенциала третьего поколения USB. Однако если установить чип NEC на шину PCIe 1.1, будет достигнута лишь половина от теоретически возможной скорости (а на практике из-за необходимости передачи сервисных данных и того меньше). Сегодня и такое подключение не является проблемой, но как только станут доступны быстрые USB 3.0 устройства, узкое место даст о себе знать.    Ситуация с SATA3 ничем не лучше. Marvell 88SE91xx является единственным PCIe 2.0 контроллером, с помощью которого можно получить 6 Гбит/с SATA на материнской плате (кроме основанных на 890GX решений), или же на плате расширения, что не меняет сути.    С чипсетом Marvell, как и NEC, общается по единственной линии PCIe 2.0 x1. Уже одно это само по себе ограничивает потенциальную скорость устройства SATA3. Ведь стандарт предполагает работу на 750 Мб/с, тогда как максимум для x1 PCIe 2.0 — 500 (1000) Мб/с. Что уж говорить о подключении 88SE91xx к PCIe 1.1, которая и вовсе ограничит скорость 250 (500) Мб/с. [N3-Crucial RealSSD C300 — прекрасный кандидат для тестирования]    C300 способен достигать скоростей свыше 300 Мб/с при потоковом чтении. Это более чем достаточная пропускная способность для необходимости 6 Gbps SATA подключения, которая, к тому же, превосходит возможности PCIe 1.1 x1.    Для проверки C300 с системами, не оснащенными встроенным SATA3, мы использовали карту Highpoint RocketRAID 62X. Это PCIe 2.0 x1 плата расширения на чипе Marvell 88SE9128. [N4-А что же с P5x/H5x?]    В отличие от Intel X58, P55 чипсеты серии H5x не оснащены линиями современного стандарта PCIe 2.0. Процессоры Core i7/i5/i3 в исполнении LGA1156 имеют интегрированный в ядро контроллер PCIe 2.0 с 16 линиями, но сами чипсеты наделены лишь восемью PCIe 1.1. А, как мы уже выяснили, одной PCIe 1.1 линии недостаточно для раскрытия потенциала быстрых SSD, подключенных по 6 Гбит/с интерфейсу.    В Gigabyte решили пойти по логичному и несложному пути — использовать PCIe 2.0 линии CPU, изначально отведенные графическим картам, для подключения USB 3.0 и SATA III контроллеров. Все это работает отлично, когда используется встроенная графика. Если устанавливается внешняя графическая карта, возможны два варианта. В первом ускорителю будет отведено достаточные в большинстве случаев x8 линий PCIe 2.0, остальные будут зарезервированы за внешними контроллерами. Это не является большой потерей. Однако если такое решение вас не устраивает, или же установлена пара видеокарт, возможен второй вариант. В нем основанные на P55 платы Gigabyte переключатся с использования PCIe 2.0 контроллера ЦП на чипсетные PCIe 1.1 линии.    ASUS использует похожую идею на P55 платах среднего и нижнего ценовых диапазонов, однако для SLI/CF решений компания предоставляет дополнительную возможность. Встречайте PLX PEX8608:    Этот чип комбинирует 4 линии PCIe x1 и объединяет их пропускную способность для отдачи контроллеру Marvell. Таким образом, задействуется больше PCIe линий PCH для обеспечения сравнимой с PCIe 2.0 производительности.    Для подавляющего большинства пользователей разница в подходах двух компаний будет незаметна. Платы ASUS более предпочтительны при использовании многочиповых конфигураций видеокарт. Единственные недостатки систем с PEX8608 — чуть большая стоимость и дополнительные 1.5 Вт потребляемой энергии, что не слишком критично. [N5-Тестовые платформы]    Чтобы узнать, насколько существенными будут ограничения при подключении SATA 6G к PCIe 1.0 слотам Intel, и хватит ли мощности у AMD SB850, мы использовали несколько тестовых платформ.    В качестве материнской платы с обеспеченными чипсетом 890GX портами SATA3 выступает ASUS M4A89GTD Pro/USB3. Согласно спецификациям, 890GX должен никак не ограничивать Crucial RealSSD C300, что, впрочем, маловероятно с учетом наших прошлых тестов.    До сих пор остающийся high-end чипсетом для платформы LGA1366, Intel X58 представлен Intel DX58SO. Именно на ней проверялась внешняя карта RocketRAID 62X. Ее показатели снимались в трех режимах: с платой, установленной в x16 слот PCIe 2.0, в PCIe 1.0 x4 и PCIe 1.0 x1.    X58-UD3R от Gigabyte оснащена набортным контроллером Marvell, подключенным напрямую к PCI-Express 2.0 линиям северного моста X58.    Следующей на очереди стала плата Intel на базе P55, в которой проверялось функционирование карты Highpoint как в "процессорном" x16 слоте, так и в чипсетном PCH x1. Полученные на P55 результаты полностью эквивалентны H55/H57.    Наконец, для оценки того, насколько великим является комбинатор PLX, была протестирована ASUS P7H57D-V EVO, в которой SATA III контроллер производства Marvell подключен именно к PEX8608. [N6-Тестирование — потоковое чтение]    C300 способен превосходить психологический барьер в 300 Мб/с на потоковое чтение, поэтому он является отличным инструментом для измерения скорости 6 Гбит/с SATA.    Intel X58 оказывается лучшей платформой в данном тесте, достигая 340 Мб/с при чтении с C300. В данном случае достигается предел возможностей контроллера, или используемых чипов памяти самого SSD. AMD 890GX финиширует вторым с 319 Мб/с. Это однозначно быстрее, чем соединение по SATA2, но не так быстро, как подключенный к X58 контроллер Marvell.    Пожалуй, наиболее удивительными оказались результаты контроллера Marvell на платформе P55. Даже использование порта PCIe 2.0 x16 обеспечивает лишь 308 Мб/с на чтение. Расположенный в ядре процессора контроллер PCI-Express должен теоретически обладать меньшими задержками и быть быстрее отдельного чипа X58, но этого по неизвестным причинам не произошло. Неважно, какой именно процессор используется, будь то Lynnfield или Clarkdale; не зависит это и от чипсета (были испытаны P55, H55 и H57). Любые комбинации этих платформ давали пропускную способность на уровне 310 Мб/с, на значимые 30 Мб/с меньше, чем X58. Возможно, дело здесь в намеренном занижении Intel скорости работы интегрированного PCIe для обеспечения лучшей стабильности и совместимости. Ведь процессоры в исполнении LGA1156 — первый подобный опыт компании. Возможно, в 2011 с релизом Sandy Bridge ситуация изменится.    Использование любого из PCIe 1.1 слотов дает неприемлемо низкую производительность. Из-за необходимости передачи сервисной информации по шине и кодирования данных, максимум, который можно извлечь из PCIe x1 прошлого поколения находится в районе 192 Мб/с. По какой-то причине из этого ряда несколько выделяется лишь материнская плата Intel, на которой слот PCIe 1.0 x4 с лишь одной фактически подведенной линией проявил себя чуть лучше.    x1 линии на материнских платах P55 демонстрируют и вовсе разочаровывающую производительность на уровне 163.8 Мб/с. Другими словами, никакого преимущества установка контроллера SATA3 просто не дает. А вот решение ASUS с чипом PLX показало себя с хорошей стороны, обеспечив близкие к X58 336.9 Мб/с.    Вывод из первого теста IOmeter таков, что лучше использовать 6 Gbps SSD с "родным" SATA2 контроллером Intel, чем задействовать мост на чипе Marvell вместе с PCIe 1.1 слотом. Любой из PCH или ICH чипсетов Intel обеспечит около 265 Мб/с на чтение — величину большую, чем достигается установкой Marvell в любой PCIe 1.1 слот. [N7-Тестирование — случайное чтение]    Естественно, важна не только пиковая пропускная способность. Тем не менее, задержки связаны с шириной шины, и никакого сюрприза в том, что провалившиеся ранее конфигурации и в тесте на случайное чтение показали себя не лучшим образом.    Цель здесь находится на уровне 80 Мб/с. Такая величина достижима, например, на X58 даже при подключении к одному из нативных портов SATA 3 Gbps. А так проявили себя прочие участники тестирования:    С 80 Мб/с Crucial RealSSD C300 отрабатывает порядка 20000 IOPS в этом тесте.

Источник: www.anandtech.com/

подписаться   |   обсудить в ВК   |   

<< предыдущая     1   2   3   4 следующая >>